动力电池健康状态估计技术研究开题报告
2020-04-21 16:05:39
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会的发展,能源紧缺、石油涨价和城市污染日益严重,寻找替代燃料、开发新能源和研发推广电动车辆越来越被各国所重视。电动汽车以其优良的节能环保无污染的特点成为未来汽车产业的发展重点。从环境的角度讲,采用车载电池系统为动力来源、采用电机驱动车辆行驶的电动汽车,相对传统燃油式汽车更具有环保性,因此电动汽车具有广阔的发展前景。电动汽车具有节约能源、减少废弃物排放、噪音低等优点。
其中,作为电动汽车的动力源的电池成为制约电动汽车发展的瓶颈。电池管理系统作为全面监控和管理电池的关键,通过充放电均衡检测保障电池正常合理工作,能够有效提高电池循环使用寿命,避免不合理使用和降低不必要的风险。动力电池健康状态的估算是电池管理系统合理高效运行的关键。
2. 研究的基本内容与方案
锂电池组因为其高安全性,高功率密度等特点在电动汽车及储能领域得到了广泛应用。但锂电池组的荷电量、健康及安全状态估计对其长寿命使用非常重要,传统基于电池电压、电流及温度等参数的电池组状态估计已不能准确反映电池组的内部健康状态。所以本次毕业设计需要建立的电池组动态内阻测试仪,以商用磷酸铁锂电池组为研究测试对象,完成电池组的充放电测试,重点关注其动态内阻变化,并最终完成电池组状态估计与建模。
在设计过程中需要完成目标:了解磷酸铁锂电池及电动汽车的工作原理;了解锂电池及电化学阻抗法eis的工作原理;完成磷酸铁锂电池内阻测试系统的结构与方案设计;完成电池组状态估计与实验测试;完成电池健康状态估计与分析。
通过查阅资料以及文献了解到:锂电池内阻是指电池在充放电过程中,电流在电池内部所受到的阻力。电池内阻可以分为欧姆内阻和极化内阻,其中,极化内阻又可以分为电化学极化内阻和浓差极化内阻。采用电化学阻抗谱的方法可建立电池的阻抗模型,通过系统辨识法得到极化内阻和欧姆内阻。在一般情况下,相同的电池内阻小的电池放电能力强,内阻大的放电能力相对弱。多项实验研究表明,电池内阻与电池容量、电池健康状况之间存在密切关联。电池的内阻是锂动力电池研究中最为重要的参数之一,是电池健康度状态评估的重要指标。
3. 研究计划与安排
第一周:下达毕业设计任务书及要求,查阅国内外研究现状等文献;
第二周:查阅文献,讨论毕业设计任务和内容;
第三章:撰写并提交毕业设计开题报告;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]徐伟.磷酸铁锂动力电池充电方法研究和均衡充电模块的设计[d].重庆大学,2010.
[2]杨飞.磷酸铁锂动力电池管理系统的研究[d].重庆大学,2010.
[3]廖恩华.基于神经网络的电动汽车磷酸铁锂电池soc估算方法研究[d].电子科技大学,2011.