基于单颗粒锂扩散模型的锂离子电池SOC估算方法改进与在线监测研究

为提高动力电池荷电状态(SOC)的预测精度,基于单颗粒锂扩散模型对锂离子电池SOC的传统安时积分估算法进行改进,利用LabVIEW软件编写了电池SOC估算的传统和改进安时积分法求解程序以及电池数据采集通信接口程序,在不同环境温度和工作电流下,分别采用传统和改进安时积分法对电池SOC进行了在线监测。结果表明,在上述充放电工况下,改进方法和传统安时积分法的最大估算误差分别为1.11%和1.89%,且在放电电流变化剧烈时改进方法得到的电池SOC估算结果波动更小。

基于热-流耦合模型的动力电池液冷系统冷却性能研究

构建了动力电池液冷系统的热-流耦合数值模型,其中冷却液流动过程采用一维非等温管道流方程计算。基于此模型,研究了不同运行参数对液冷系统冷却性能的影响规律。结果表明,当冷却液流量增大时,其功耗增大,但电池均温性提高;当冷却液进口温度升高时,系统泵功增加,但车载制冷系统功耗降低、电池均温性提高;当液冷系统停止温度升高时,其功耗降低,但启停次数呈增加趋势。上述模型对电池液冷系统的设计和优化具有重要意义。

锂离子电池放电循环的发热特性研究

锂离子电池发热特性的研究对于发展电池热管理系统具有重要意义.本文采用数值方法对锂电池放电过程中的微观发热特性进行了研究,并对锂电池放电循环过程中固体电解质(SEI)膜和欧姆热的变化规律进行了分析,研究结果表明:锂电池以高倍率(>5C)放电时,SEI膜产生的热量是锂电池发热的重要部分;随着放电循环的进行,锂电池负极颗粒表面SEI膜以线性规律增厚,导致电池SEI膜电阻不断增大;锂电池放电环境温度越高,锂电池负极SEI膜增厚越快,容量衰退越快。

基于Li分布特性的锂电池放电容量研究

本文采用锂电池多尺度耦合模型对不同工况下放电的电极颗粒内部Li浓度分布特性进行了研究,并根据放电过程中的Li脱嵌量对放电容量进行了估算。结果表明:在1 C放电电流下,当环境温度较低(0~25℃)时,锂电池放电容量随环境温度的升高而迅速增大,当环境温度较高(25~40℃)时,放电容量基本不随温度变化;在25℃的环境温度下,当放电电流较小时(0 C^4 C)时,放电容量随放电倍率的增大而减小,而当放电电流较大(4 C^10 C)时,锂电池放电容量随放电倍率的增大基本不变。