基于Matlab/Simulink氢镍动力电池功率预估建模与仿真

以某混合动力汽车氢镍动力电池组为研究对象,基于Matlab/Simulink构建了氢镍动力电池管理系统的功率限值控制模型。该模型充分考虑氢镍动力电池组剩余电量、健康状况、电池温度、电流、电压、电池故障等参数,实现了动力电池组充放电功率限值的预估,从而准确地反映出电池组的能量状况,实现整车能量的匹配。当前开发的控制策略已经应用于实车,实验结果表明了控制策略的实用性。     

混合动力汽车电池管理系统研究

针对混合动力汽车动力电池包中单体电池性能差异造成的不良影响,研制了氢镍动力电池管理系统。该系统采用多副边电路实现电池组均衡充电。结果表明,该方法能对电池性能的不一致性进行有效补偿,最大限度地发挥动力电池的效用,从而延长了电池组的使用寿命。     

HEV氢镍动力电池动态阻抗特性及其影响因素

氢镍动力电池作为混合动力汽车的主要动力源得到广泛应用,研究氢镍电池的动态阻抗特性及其影响因素为分析电池使用时的内部损耗及合理估算电池健康状态提供依据,并为研究混合动力汽车的电磁兼容问题打下基础。以混合动力汽车车载氢镍动力电池为例对电池的阻抗特性及其影响因素进行分段频域分析。分析了电池老化、电池充放电电流、荷电状态、电池内部溶液的扩散效应、电池电极极化效应、高频时电极集肤效应等因素对电池阻抗特性的影响方式及主要作用频率。在此基础上,建立了电池不同因素作用下的等效电路模型并进行了仿真验证。分析了动力电池作为EMI传播路径的干扰响应。     

PHEV电池组的实时均衡控制与设计

针对并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)动力电池组单体电池存在不一致性的问题,通过对其现有的动力电池组充放电方法进行分析,以提高电池组均衡充放电效率,减少整体能耗为依据,提出了一种并联式混合动力汽车动力电池组实时均衡控制策略。利用常用的动力电池组进行了实时仿真,结果表明,与传统PHEV动力电池组实时充放电以及整体耗能方面相比,所提出的均衡控制策略有效地降低了能耗,延长了动力电池组的使用寿命,提高了PHEV动力电池组均衡充放电的效率。     

混合动力汽车用镍氢动力电池组的液冷系统仿真与试验研究

针对镍氢电池组温度过高会影响其充放电性能和使用寿命的问题,设计了一种液冷型的平铺堆叠式的镍氢电池组散热系统。基于混合动力汽车对电池组的功率需求和电池生热理论,建立了镍氢电池组的三维仿真模型,利用StarCCM+软件对电池组的温度场进行数值模拟仿真分析,并在混合动力汽车试验循环工况下对镍氢电池组进行了温度场试验。结果表明:仿真和试验的温度值吻合良好,电芯热平衡时的最高温度43.35℃,最低温度40.49℃,温差3.14℃,与仿真结果基本一致,该散热系统能够较好的控制电池的温升,满足HEV用镍氢电池组的设计需求。     

基于温度在线预测的氢镍动力电池热管理系统

为确保电池在合理温度范围内高效工作,建立了适合于某深度混合动力汽车氢镍动力电池组结构的温度计算模型,实现了由实际的充放电规律到电池内部温度变化的在线预测。建立的模糊温度控制器,可由模型预测得到内部温度与最佳温度的差值及温升速率,求得冷却风机转速及电池最大允许使用功率,有利于从产热与散热两个角度同时进行温度控制,避免了单方面根据电池表面温度进行风机冷却控制所带来的延迟性、内外温差大、易超温等问题。     

基于二阶RC模型的HEV氢镍电池在线SOC估算研究

氢镍动力电池作为混合动力汽车的重要组成部分,其荷电状态SOC的在线估测对整车动力性、安全性和经济性具有重要意义。该研究从氢镍电池的电化学反应本质出发,建立了二阶等效电路模型,根据电池开路电压OCV和SOC的关系,结合自适应算法理论研究了氢镍动力电池的SOC估算方法。通过实验验证,该估算方法能够快速精确估算S OC,误差小于2%,能够满足混合动力汽车估算需求。     

80Ah氢镍蓄电池组在轨性能分析

阐述了80Ah氢镍蓄电池组在轨运行期间,电池组电压和衰降情况,对在轨三个地影季氢镍蓄电池组在轨性能数据进行了分析,并与地面寿命试验数据进行比对,分析结果表明电池性能良好,对氢镍蓄电池组在轨管理长寿命使用提出了建议。     

混合动力汽车用氢镍电池组冷却系统研究

为解决某款混合动力汽车用圆柱形氢镍电池组的散热问题,设计了非直接接触液冷式冷却系统,建立了电池组温度场理论分析模型;利用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)仿真软件建立电池组有限元分析模型,通过仿真和实验相结合的手段获得了电池组的温度场分布。结果表明,电池组在50℃高温环境,平均充放电功率为6 kW时,该冷却系统能够使其最高温度低于45℃,并有效控制各单体电池之间温差在5℃以内,满足电池组的散热要求,防止发生热失控。     

锂电池组动态热模型在混合动力汽车中的应用

锂离子电池热模型对于电池单体和热管理系统的设计有着重要的意义,研究串并联组合的锂离子电池组在混合动力汽车系统中的性能和寿命,提出面向控制的电池组动态热模型,该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时估计电池组中各单体电池的运行温度。实验利用18650型锂离子电池单体,实现3并3串和3串3并形式的电池组循环充放电,得到单体电池温度分布曲线。仿真比较结果表明,提出的电池组热模型具有较高的估计精度,满足混合动力汽车的热管理系统的设计要求。     

混合动力汽车电池组双介质冷却管理系统设计

随着混合动力电动汽车数量的不断增加,电池的循环寿命和使用安全性越来越受到重视。为降低大负荷工况下放热对电池性能的影响,需要改进电池组冷却系统。基于锂离子电池的生热原理模型,进行了风冷、液冷双介质方式下散热器的设计及仿真,计算和分析结果表明:冷却介质流速和电池组的放电倍率是影响混合动力汽车电池热性能的重要因素。根据工况调整冷却介质的比例,使电池组在最低能耗下,将最大温升和最大温差控制在合理范围内。     

修正RC模型混合动力车用氢镍蓄电池SOC预测

根据混合动力汽车动力蓄电池瞬时脉冲大电流充放电工作特点,提出了一种能够实时动态估计氢镍蓄电池SOC的新方法。结合蓄电池当前状态和历史使用因素共同确定蓄电池初始SOC,并利用修正的RC模型,通过合理分配权值综合运用电量累计法和开路电压法进行蓄电池的SOC预测,电量累计考虑充放电效率和寿命因素影响,开路电压利用卡尔曼滤波法求解。最后,通过台驾试验验证算法的准确性,结果表明,SOC预测误差可控制在6%以内,满足混合动力汽车工作要求。     

空间氢镍电池的热设计研究

为进一步改善空间用氢镍电池的热设计,降低电池组的轴向温差,对电池壳体以及卡套的结构进行了设计改进,同时引入新的结构件材料(镁合金)来提高电池组散热能力;对改进后的电池组件进行了热学仿真分析、经验公式的定性分析、低真空温差试验和电池组热真空试验验证,验证结果表明,电池组轴向温差与改进前相比降低了39％,电池组的热设计得到了大幅度改善.     

基于MPSO-LM算法的车用电池组SOC预测

在对车用氢镍电池组进行了不同工况和温度下的充放电实验,获取了大量能真实反映电池动态行为和特征的实验数据的基础上,建立了一个Back-propagation神经网络的车用动力电池组的仿真模型,实现对电池SOC的预测.为提高BP算法的训练速度和估算精度,设计了一种将改进粒子群算法(MPSO)与Leyenberg-Marquardt(LM)算法组合使用的混合算法(MPSO-LM)用于优化训练BP神经网络.仿真结果表明.所提议的MPSO-LM算法比BP算法更有效.具有较快的收敛速度和较高的预测精度.测试结果中97%数据达到5%的误差或更小.     

LEM电子推出系列汽车双量程电流传感器

LEM电子近日推出一系列汽车双量程电流传感器,能够在更广的电流范围内对汽车蓄电池以及混合动力汽车动力电池组进行更精确的电池管理。目前已经发布的DHAB产品25个系列,能够针对不同的电流等级应用提供高精度的电池管理方案。目前主要应用于电动汽车,混合动力汽车以及氢动力汽车中的动力电池管理系统。     

混合动力汽车用锂离子动力电池技术进展

锂离子动力电池具有比功率大、比能量高、使用寿命长、工作范围宽等特点,在混合动力汽车中得到了越来越广泛的应用。介绍了混合动力汽车用锂离子动力电池材料与制备、电池参数与动力电池组均衡等技术。综述了混合动力汽车用锂离子动力电池技术的发展趋势。     

动力电池组均衡控制系统的研究进展

电池组充放电时的不均衡,导致了电池组充放电效能的下降和循环寿命的缩短,均衡管理模块已成为电池管理系统的关键组成部分。介绍了现有的动力电池组不均衡现象产生原因和情况分类,重点介绍能量耗散型和非能量耗散型均衡系统,在分析现有典型动力电池组均衡系统现状的基础上,提出了混合动力汽车动力电池组均衡控制系统的研究发展方向。     

氢镍电池组充电控制技术研究

基于氢镍电池本身的特性,分析讨论了如何安全高效地管理氢镍电池组的充电过程.同时针对电池过充问题,提出了用旁路电流来实现涓流充电的思想,从而避免了氢镍电池组由于充电管理不当而造成的使用寿命短、利用效率低等问题.实验结果说明:通过旁路电流来实现涓流的方法,能有效地抑制了温度变化对其充电过程的影响.     

LEM电子率先推出适用于混合动力汽车电池管理系统的双量程非插入式电流传感器

世界领先的电流与电压测量元器件制造商LEM电子近日推出一系列汽车双量程电流传感器,能够在更广的电流范围内对汽车蓄电池以及混合动力汽车动力电池组进行更精确的电池管理。目前已经发布的DHAB产品的25个系列,能够针对不同的电流等级应用提供高精度的电池管理方案。     

LEM电子率先推出双量程非插入式电流传感器

世界领先的电流与电压测量元器件制造商LEM电子近日推出一系列汽车双量程电流传感器,能够在更广的电流范围内对汽车蓄电池以及混合动力汽车动力电池组进行更精确的电池管理．目前已经发布的DHAB产品的25个系列,能够针对不同的电流等级应用提供高精度的电池管理方案。