纯电动汽车用锂离子电池的低温性能

锂离子电池低温特性的研究多限于单体电池,且测试工况单一。分别以纯电动汽车用锂离子电池单体和系统为研究对象,设计以1/3 C放电至截止电压的恒流一次放电工况,以及以1/3 C恒流放电0.5 h,静置10.0 h,循环至截止电压的多天多次放电工况,并在0℃、-10℃和-20℃下进行放电测试。在多天多次放电工况下,电池单体和系统的放电容量分别为139.14 Ah、138.47 Ah,放电能量分别为505.98 W·h、44 443.40 W·h,均低于恒流一次放电工况下的相应数据;同一工况下,电池系统的低温放电容量低于单体电池。采用数据拟合方式,构建电池系统、单体低温放电能量与温度的关系公式。

纯电动汽车锂电池组液冷散热系统的设计与仿真

基于对某纯电动汽车锂电池组参数选型而确定1P105S电池单元布局形式,设计了宽式和窄式两种液冷散热流道,并于1.5C充放电倍率时分别在25℃、45℃环境温度下对该电池组进行了温度场仿真以及在0.5m/s和1m/s入口流速下对流道流体进行了速度场仿真,结果表明:仿真与试验数据吻合良好;在相同温度、入口流速下,窄式流道液冷散热系统有更好的散热效果;窄式流道内部流体温度均匀性更好,可更好地降低电池组内部温差;窄式流道内部流体最高流速更高,冷却液流动性更剧烈,可带来更高的换热效率;当环境温度达45℃时,电池组温差超过5℃,可能会降低锂电池组性能、缩短循环使用寿命,需进一步改进液冷散热系统。

纯电动汽车用锂离子电池热管理综述

动力蓄电池热管理系统(BTMS,Battery Thermal Management System)对纯电动汽车在各种环境下的动力性有至关重要的影响。通过文献研究分析了锂离子电池工作原理、高温及低温条件下的产热原理,总结目前纯电动汽车用锂离子电池的强化传热措施,并提出了空调制冷中分水冷电池包和风冷电池包的方案,并且说明了集两种热管理方式为一体的热管理系统是未来适合复杂工况的大功率锂离子动力电池热管理的重要研究方向。

电动汽车锂离子电池组散热优化设计

针对电动汽车锂离子电池组散热不均匀会影响电池组使用性能、可靠性和安全性的问题,对电池组散热方案进行优化设计.描述锂离子电池的产热模型,建立锂离子电池组三维模型,介绍计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算涉及到的固体热传导和流体热传导控制方程;通过进风口角度的选择、进风口流速的选择、鼓风冷却和抽风冷却的对比以及锂离子电池局部倒角的选择确定几种散热方案,使用FLUENT进行数值仿真并得出各方案的总体流场特性、局部流速和温度分布情况.通过对各散热方案的对比和评估,发现当进风角度达到3°时,温度最高点和均匀性有明显改善;在一定的速度范围内,提高进风口流速可以很好地改善系统的散热效果,但是当进风口流速超过某一范围(30 m/s)时,散热效果递增不明显;对于相同的散热结构,鼓风冷却效果明显优于抽风冷却效果;通过电池组局部倒角等局部微小结构可以实现温度场优化.

电动汽车锂离子电池组内散热特性的数值模拟

锂离子电池组涉及数据规模庞大,传统方法无法有效实现对其散热特性的研究,为此,提出一种新的通过数值模拟方式研究电动汽车锂离子电池组内散热特性的方法。介绍了锂离子电池组工作原理,分析了锂离子电池的充放电过程。通过雷诺平均法进行雷诺时均处理,获取电动汽车锂离子电池组内散热控制方程和湍流方程。介绍了初始和边界条件,通过CFD实现控制方程的求解。依次进行了锂离子电池表面散热特性数值模拟、不同风孔大小下电池组散热特性数值模拟、不同倍率充放电后电池组散热特性数值模拟以及不同环境温度下电池散热特性数值模拟。实验结果表明,锂离子电池中心垂直截面和上下壁面的温度分布均为中心最高,壁面较低,壁面温度梯度大,热量散失速度快;在风孔大小和出口大小相近,充放电倍率为1C时,电动汽车锂离子电池组内散热性最佳;环境温度越低,电池温度升高幅度越大,散热性能越好。

一种电动汽车锂离子动力电池组一致性评估及维护方法

锂离子动力电池组一致性好坏直接影响着电动汽车使用效率。为了方便动力电池组的使用及维护,需采取一定的方法对电池组一致性进行监控。该文提出一种基于单体电池电压值标准偏差的锂离子动力电池组一致性评估方法,并将电池组一致性分为四个阶段,根据不同阶段采用不同的维护策略。实验通过对电动汽车锂离子动力电池组进行充放电测试,采用文中提出的方法获得了四个阶段的电池组一致性评估曲线,为电动汽车电池使用及维护提供指导。

纯电动汽车用动力电池组热特性研究

分析了锂离子动力电池的发热机理,得出电池发热与电动势温度系数、电池充电状态(SOC)值、电池内阻和电流倍增率等因素有关。通过实验研究了三元锂离子电池在不同环境温度下的重要性能指标,结果表明:放电容量随环境温度的升高而增大,随放电速率的增大而减小;低温时直流内阻明显增大,放电内阻大于充电内阻;从放电效率曲线获得电池正常运行的参考温度范围,可为电动汽车电池热管理系统的开发提供参考。

基于BSA-RELM的纯电动汽车锂离子电池SOC估计

提出一种基于鸟群算法优化鲁棒极限学习机的锂离子电池荷电状态估计算法。鲁棒极限学习机克服了极限学习机不能处理异常值的缺点,提高了网络的预测准确率。利用鸟群算法优化鲁棒极限学习机的隐层节点数和调节因子等参数,解决隐层节点数和调节因子等参数难以确定的问题,可进一步提高网络的收敛速度,且利于寻找全局最优值。利用ADVISOR软件采集影响电池荷电状态的主要参数:电流、电压、温度和内阻等进行建模和测试。仿真结果表明,采用鸟群算法优化鲁棒极限学习机比BPNN、RBFNN和FNN的估计误差更小,具有更高的预测精度。

电动汽车锂离子电池组均衡管理系统设计

介绍了一种电动汽车锂离子电池组均衡管理系统及控制方法。均衡拓扑为双向DC/DC集中式有源无损均衡,利用超级电容器组构成外部能量过渡装置,通过控制双向DC/DC对电池组中的单体电池进行低充高放的均衡。系统以电压、电量均衡为目标,利用电池的充、放电曲线估算使不均衡单体回到组内平均水平所需的时间,通过逐次逼近的方法进行均衡。实验结果说明了系统的有效性和可靠性。该均衡管理系统的均衡效果良好,有利于延长电池组的使用寿命。

中国2010年上海世博会上的锂离子电池纯电动汽车

作为第一个正式提出"低碳世博"理念的世博会,上海世博会在交通方面倾力实现"低碳"承诺。世博会期间,共有1002辆新能源汽车在世博园区及世博园区外围运行,其中306辆纯电动汽车行驶在世博园区内。此外,上海世博会的部分展馆中也展出了纯电动等新能源汽车。本文从"园区运行"和"展馆展出"两个方面,来关注上海世博会上采用锂离子电池作为动力的纯电动汽车。

分析纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术

本文对锂电池基本结构、主要特性实行分析,对电池管理系统情况加以研究,然后对纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术进行刍议,旨在合理运用纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术,延长锂离子电池管理系统、乃至电动汽车的寿命。

纯电动汽车锂离子电池性能分析及维护保养

纯电动汽车最关键的核心技术就是电池,电池的性能一直以来都是电动汽车技术发展的关键,很多汽车工业强国都加大了突破该技术难题的投入力度。目前,国内的纯电动汽车电池逐步形成了锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂和钛酸锂为主的市场体系,各汽车生产厂家都会根据电池综合性能选择适合自身的电池体系。笔者基于国内纯电动汽车电池的发展趋势,对当前比较热门的两款锂离子电池的各项性能进行了对比分析,探讨了锂电子电池的维护和保养策略,仅供参考。

基于数据驱动下纯电动汽车动力电池故障诊断方法研究

为缓解能源危机,降低汽车带来的环境污染等问题,世界各国相继开始新能源汽车的研发,新能源汽车主要包括混合动力汽车与纯电动汽车,同时也是目前应用较为广泛的新能源汽车类型。动力电池作为纯电动汽车的关键部件,电路复杂且电池技术相对不成熟,是纯电动汽车工作部件中主要故障来源之一,其工作性能直接影响汽车行驶安全。该文以纯电动汽车生产中锂离子电池为研究对象,基于数据驱动法开展纯电动汽车动力电池故障诊断方法相关研究,研究结果可为新能源汽车故障维修提供新的发展思路与技术手段。

纯电动汽车锂离子动力电池热特性研究

分析锂离子动力电池的发热机理,总结出电池发热与电动势温度系数、电池荷电状态(SOC)值、电池内阻、电流倍率等因素有关,通过实验在不同环境温度下对三元锂离子电池重要特性指标进行研究。得出结论:放电容量随环境温度的升高而增大,随放电倍率的增大而降低;直流内阻在低温时升高明显,放电内阻大于充电内阻;在低温下荷电状态-开路电压曲线低于高温下曲线;放电效率曲线得出电池正常工作的温度参考范围。对于电动汽车电池热管理系统的设计具有重要的意义。

混合电动汽车用锂离子电池的研究

以LiMn2O4为正极材料,研制了17 Ah圆柱形锂离子动力电池以及336 V/17 Ah动力电池组。性能测试结果表明:单体电池25.0C放电时持续放电比功率达到900 W/kg,而脉冲放电(480 A,15 s)比功率达到1 320 W/kg;1.0C循环1 000次后的容量保持率达80.24%;在-25℃与55℃下1.0C放电容量分别为25℃下的74.29%和96.72%;电池在过充、针刺和挤压的情况下不爆炸,不起火。90只单体电池构成的电池组的首次充放电容量分别为18.44 Ah和17.47 Ah。

电动汽车锂离子动力电池机械安全测试标准分析

随着锂离子动力电池在电动汽车上的广泛应用,其安全性得到越来越多的关注。分析了国内外锂离子动力电池在机械安全方面的测试标准,对机械冲击试验、跌落试验、翻转试验、针刺试验、振动试验、海水浸泡试验方法中的试验条件和参数进行了比较分析。指出了相关标准存在的不足,并指出了不同标准之间因试验条件不同而不具有可比性。

探讨纯电动汽车锂离子动力电池热原理及温度控制方式

新能源汽车成为当前关注焦点,随着新能源汽车技术瓶颈不断突破,新能源汽车行业获得了突飞猛进的发展,尤其是纯电动汽车获得了资金和政策的强力支持。本文重点探讨纯电动汽车锂离子动力电池热原理及管理系统的研发,实现对纯电动汽车锂离子动力电池组的温度控制,使之在合理的温度区间之内,较好地提升电池的使用寿命。

基于双层分形微通道的纯电动汽车锂离子电池液冷板结构优化

液冷方式是当前纯电动汽车锂离子电池最主流的散热方式之一,具有散热效率高、能耗小的优点。采用仿真分析与多目标优化相结合的方法,重点研究了冷却板结构的优化设计。介绍了一种新型双层分形微通道液冷板,并进行了优化仿真设计分析和多目标优化分析。提高冷却液的流量和降低入口温度可以大幅降低液冷板的最高温度和温差,冷却板结构优化后的压力差和冷却泵能量消耗都有所下降,提高了液冷板的散热效果,延长了锂离子电池的使用寿命,保障了纯电动汽车在使用过程中的安全可靠。

电动汽车锂电池组温度场研究及其结构优化

阐述了研究电动汽车锂电池组温度场及其结构优化的现实意义,分析了电动汽车锂电池组温度场及其结构控制现状,研究了电动汽车锂电池组温度场及其结构优化控制,并且提出了一定的意见供读者参考。

电动汽车锂离子动力电池电气和环境测试标准及法规分析

随着动力锂离子电池在电动汽车上的广泛应用,其安全性得到了越来越多的关注。分析了国内外锂离子动力电池在电气安全和不同环境下安全方面的测试标准,对外部短路试验、过充电/过放电试验等电气安全试验和温度冲击试验、热稳定性试验、过温试验、外部火烧试验等环境试验的方法、试验条件进行比较分析。指出相关标准存在的不足,以及不同标准之间因试验条件的不同而不具有可比性。