1. 研究目的与意义
车载锂电池是混合动力汽车及电动汽车的动力电池,由于镍氢电池的一些技术性能如能量密度、充放电速度等已经接近到理论极限值,锂电池由于能量密度高、容量大、无记忆性等优点,得到汽车厂商与电池生产厂商的一致认可,目前各国研发的重点是锂离子电池。
锂电池由于其无污染,高能量密度等优势,现已大量应用于消费类电子产品之中。
锂电池管理系统中最核心的部分是电池的荷电状态(soc,state of charge)估测。
2. 国内外研究现状分析
2.2国外研究概况国外电池管理系统的研究现状随着电动汽车研究和应用的不断升温,国外一些大的汽车生产企业和电池生产厂家针对各种电动汽车车载电池作了大量研究及试验,构建出了各自的数学模型,成功地开发出电池管理系统,并在车上试用。
其中较典型的电池管理系统有:(1)美国aerovironment公司研发的smartguard电池管理系统;smartguard系统是在电池上装有一个分布式的管理装置(用了专用ic)来测量电池的电压和温度,在主控部件有信号来时还可起动电流旁路电路。
smartguard的主要功能有:过充电监测与控制、电池历史纪录、提供最差供电电池单元的信息。
3. 研究的基本内容与计划
预测技术根据电池的工作状态电流、电压、交流内阻、温度等为依据,采用开路电压与交流内阻结合的方法,通过多项式拟合方法构建锂电池soc预测曲线。
当进行预测时,利用所取得相关参数带入拟合所得公式,推算出此时刻电池soc。
由于电池交流内阻数值上仅为mⅤ级别,所以需要设计一套锂电池内阻测量系统来进行内阻信号的提取。
4. 研究创新点
蓄电池技术还需继续进一步发展目前,锂离子电池应用于电动车的课题,有电池寿命机理(高功率电池老化特征、老化电池诊断、老化电池电化学模型、电池寿命预测方法开发)、电池的低温性能表现(低温性能特点、低温电解质模型、低温性能模拟)、容许偏差、过热偏差、过负载偏差、检查诊断与降低电池成本(材料筛选与开发、低成本制造)等。
而长期探索研究主要集中在系统与材料两方面。
一方面,各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据,如加速性能、充电时间、持续里程数等,还须在复杂的外部环境实际运行下,进一步验证其可靠性,以及生产批量化质量控制。
