动力锂电池在电动汽车中的应用

针对能源危机的现状,对新能源汽车的核心部件锂离子电池的应用性能进行了研究。通过使用电动汽车智能监控和管理系统对电动汽车锂离子电池进行监测和管理,能够系统地对电池的电量、电压、电流、车辆运行速度、车辆方向、车辆位置、报警信息、故障情况等因素进行监测,将车辆在充电过程和运行过程中各项电池参数的数据进行采集,研究磷酸铁锂电池的性能规律,分析锂离子电池的总电压、总电流、单体最高电压、单体最低电压、模块最高温度和模块最低温度的变化情况。结果表明,锂离子电池在电动汽车的应用中性能稳定且规律,电池的一致性良好。     

过充、过热及其共同作用下车用三元锂离子电池热失控特性北大核心CSCD

锂离子电池作为目前电动汽车的主要能源电池,其在外界滥用条件下的热失控问题受到广泛关注,研究不同滥用下尤其是多种滥用共同作用下的电池热失控特性可有效提高电池使用安全性。本工作以车用50 Ah方型动力三元锂离子电池单体作为研究对象,利用大功率充放电循环仪和电加热装置,进行了1 C倍率过充、150 W局部过热及其共同作用下的电池热失控实验。对不同工况下热失控实验现象、质量损失、温度变化、升温速率变化、升温部位和电压变化等实验结果进行对比分析,结果表明:过充过热共同作用下电池热失控具有更大危险性,电池热失控时间比单一滥用减少约35%,热失控时电池SOC比过充减小约35%,电池电压会出现“持续上升—突降至零”现象。本研究可为车用三元锂离子电池热管理系统安全设计提供参考。     

电动汽车用电池管理系统硬件设计

电动汽车电池管理系统可以为驾驶员提供重要信息,自电动汽车诞生以来一直是研究的热点。本文对电动汽车电池管理系统硬件电路进行设计,以STC12C5A60S2微控制器为核心,对电池管理系统电流、电压、温度检测电路进行了设计。     

Ni-YSZ|YSZ|LSM固体氧化物燃料电池性能测试

研究出平板式Ni-YSZ|YSZ|LSM单体电池；设计组装了电池性能测试系统；以H2为燃料，O2为氧化剂气体，在温度为500－900℃时测试了电池开路电压随温度和燃料气体流量变化而变化的对应关系；并分析了变化的原因，同时考察了电流电压特性和电流功率特性，发现电池的输出电流和输出功率随温度的升高而明显提高。     

锂离子动力电池低温加热策略研究进展

随着新能源产业飞速发展,纯电动汽车的市场渗透率迅速上升。而制约电动汽车使用的一大关键因素,就是环境温度。在低温下,动力电池的功率特性衰减、电池内阻增大、电池可用容量降低。这些负面因素将直接影响电动汽车的续航里程与安全性。基于动力电池低温加热策略的主要产热区域,将目前锂离子电池低温加热策略划分为电池内部加热策略和电池外部加热策略两个大类。分别对这两个大类进行更详细的梳理,对目前的锂离子电池低温加热策略进行了系统的研究。分析了各种加热策略的优点与弊端,并针对存在的问题提出了解决意见。可为后续电动汽车动力电池低温加热策略的研究、锂离子电池低温下热管理系统的设计提供参考。     

混合动力摩托车动力电池的监测系统研究

环境和能源问题要求未来的汽车提高效率、降低污染,辅助混合动力电动汽车将成为主要的发展方向。本文以混合动力摩托车为平台,研究设计了动力电池的监测系统,该系统可实时对每块电池的电压、电流、温度进行检测,并估计电池的荷电状态,并可对电池的电压、温度及电池间电压不均衡性进行监测预警,提供能量管理系统的控制参数。     

4×4阵列管式固体氧化物燃料电池（SOFC）堆温度场和流场初步分析

通过对实验中管式SOFC堆的数学建模仿真方法,研究实验中的百瓦级4×4管式电池堆内部的流体流动、传热和组分浓度等特性,分析电池参数对电池内部气体流速、温度和浓度分压分布。计算结果和实验测试发现：流场和压力场基本均匀,温度场变化在±34．7K,而阵列电池管开路电压测试值在1．0～1．15vg间,基本满足电堆工作要求。     

考虑规模化电动汽车入网的电网调频控制策略

介绍了电动汽车常用的几种电池特性,建立了电动汽车电池模型。搭建了电动汽车参与电网调频的模型,分析了电网的几种运行状态,提出了电网不同运行状态下的一种基于二次调频的电动汽车调频控制策略。该控制策略根据电网的实时运行状态,同时充分考虑频繁充放电对电池寿命的影响,给出对不同电池状态电动汽车的控制策略。算例分析表明,采用电动汽车参与电网调频有助于提高频率质量,改善了系统的频率控制特性。     

老化锂电池模组关键电池性能参数的量化分析

退役的动力电池随着新能源电动汽车产业的加速发展而逐渐增多,为了对退役的锂电池进行评估、维护、梯次利用,本工作提出一种老化锂电池模组关键电池性能参数的量化分析研究方法,采用免拆解的"零时间成本"的快速检测方法,仅需要一次充电数据即可在单体层面上对内阻、相对充电时间差值和充电截止电压等关键电池参数(key battery ...     

平板式固体氧化物燃料电池的初步研究

研制出平板式Ni-YSZ|YSZ|LSM单体电池 ,电池以H2 为燃料 ,O2 为氧化剂气体。设计组装了电池性能测试系统 ,在 4 0 0～ 10 0 0℃的温度范围内 ,测试了电池开路电压与温度变化的关系 ,分析了变化的原因 ;考察了单体电池的电流电压特性和电流功率特性 ,计算了电池的效率     

分时电价环境下计及电动汽车充放电影响的微电网优化控制策略

文章结合电动汽车出行特性与电池特性,提出了电动汽车有序充放电模型;以计及电动汽车充放电影响的负荷曲线为基础,提出了以经济效益和环境效益为优化目标的微电网运行优化模型。在典型微电网中,通过差异进化算法求解模型,比较不同情况下电动汽车的充放电功率变化与微电网的优化控制策略及优化结果,验证了所提策略的正确性与有效性。     

基于GPRS的纯电动汽车锂电池无线监测终端的设计开发

为考核电动汽车锂电池在实际道路工况运行时电池性能,开发了基于GPRS无线监测终端。无线监测终端可实时采集电池电压、电流及温度等状态信息并通过GPRS网络传回监控中心。车辆实际道路运行表明,监测终端运行稳定可靠,满足电池无线监测设计需求,为评价锂电池实际使用性能及优化纯电动汽车电池匹配提供技术支持。     

基于GPRS的纯电动汽车锂电池无线监测终端的设计开发

为考核电动汽车锂电池在实际道路工况运行时电池性能,开发了基于GPRS无线监测终端.无线监测终端可实时采集电池电压、电流及温度等状态信息并通过GPRS网络传回监控中心.车辆实际道路运行表明,监测终端运行稳定可靠,满足电池无线监测设计需求,为评价锂电池实际使用性能及优化纯电动汽车电池匹配提供技术支持.     

基于LTC6804平台的电池管理系统设计

锂电池作为电动汽车能量源,需要几十甚至几百节电池以串联、并联组合来满足电动汽车爬坡、加速及续驶里程的需要,因此设计开发电池管理系统(BMS)至关重要。本文以STM32F103芯片为主控制器,以LTC6804芯片为单体电池电压采集芯片,以Labview平台为上位机设计了电动车用BMS,实现了对单体电池的电压,电流和温度的精准监测,实验结果表明本设计可靠性高,成本低,具有较高的实用价值。     

锂离子电池热失控产气特性及其可燃极限

锂离子电池热失控安全相关问题一直是困扰电动汽车发展的痛点.本文以SOC为50％、100％的某款三元18650锂离子电池为研究对象,通过试验及仿真研究了热失控过程的释放气体可燃极限、火焰传播特性.首先在加速量热仪内进行加热热失控触发实验,记录该过程中电池温度、压力变化,收集热失控过程中产生的混合气体并使用气相色谱仪分析混...     

纯电动汽车与电网相互关系的研究现状

随着石油资源的日益枯竭以及人们对城市空气污染的关注,纯电池电动汽车开始受到全世界的青睐,各国政府和工业界均在加大政策支持力度。可以预计,未来配电网用户端将接有大量的纯电动汽车电池充电负荷。电动汽车的大规模应用将对城市电网和电力基础设施产生一定的影响,如局部电网升级、谐波污染等;此外,电动汽车车用电池亦可以作为分散式储能装置,在电网负荷高峰时,为电网提供容量支持。电动汽车的这一应用被称为＂车辆到电网＂。＂车辆到电网＂实现了车用电池和电网的交互作用,将解决以往电能无法大量储存的困境,实现削峰填谷、稳定可再生间歇式能源电能质量,并提供应急电源。综述电动汽车与电网交互关系的研究现状,指出虽然该领域是当前的研究热点,但是各项研究均处于起步阶段,仍有大量的基础研究工作需要展开,如电动汽车电池充电负荷模型的研究以及车用电池在＂车辆到电网＂中的模型,等。     

全钒液流电池在充电结束搁置阶段的开路电压变化

本工作通过对全钒液流电池的充电-搁置实验,对电池搁置阶段的开路电压变化进行探索。实验发现,全钒液流电池的开路电压变化与非液流储能电池有所不同,主要由跃降、缓慢下降、缓慢上升和趋于稳定四个过程组成。本工作首先对全钒液流电池开路电压的四个过程逐步进行分析,然后重点针对开路电压出现缓慢上升的原因及影响因素进行探索。实验结果表明全钒液流电池开路电压缓慢上升的过程与电池内电解液体积占比和流量有关,是全钒液流电池在充电结束搁置阶段的重要特征。电池内电解液体积占比越小,开路电压缓慢上升过程越长,上升幅度越小。电解液流量越大,开路电压缓慢上升过程越短,上升幅度越小。     

电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响

针对电动汽车接入充电增加了发电、输电和配电等方面的压力问题,提出电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响。从交流充电桩、充电站、电池充换站几方面分析当前常见电动汽车接入充电设施,并指出电动汽车接入充电设施运行原理。以三相平衡负荷、单相负荷2种充电方式为主,分析汽车接入充电对电压波动产生的影响。采用增强配电网的供电能力、静止无功补偿器和有源滤波器改善电压波动。实验结果表明：不可控整流状态下,电动汽车接入充电对配电网电压产生的影响较大,不可直接接入电网,但在PWM整流状态下,接入充电对配电网电压产生的影响较小,电压波动在标准范围内。     

钛酸锂基锂离子电池及其健康状态研究进展

锂离子电池的高功率密度和高能量密度等特性使其成为电动汽车能源和新能源电网储能的重要载体。功率性能和安全特性是锂离子电池发展的两个主要挑战。钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂材料因具有良好的结构稳定性、安全性能、长循环寿命、高功率特性和高低温放电性能,被认为是锂电池负极材料的良好备选。综述了以钛酸锂材料为负极的锂离子电池的相关工作,介绍了钛酸锂材料的结构、电化学特性、制备方法和作为电池负极材料面临的主要问题,重点介绍了钛酸锂负极电池的全电池性能和健康状态研究等方面。     

电动汽车充换电混合运行方式和电网储能协同发展的探讨

家用电动汽车的发展面临着两个致命的问题:一是在电池的生命周期内无法收回电池成本;二是电动汽车充电时间长,限制了其使用的便捷性。目前电动汽车的研究方向及应用方案基本都是围绕这两个问题展开的,比如:增加电池的循环次数,提高电池的单位容量以增加续驶里程,利用换电站更换蓄电池等等。但是家用电动汽车用户的行为特性决定了目前的应用方案都不是最优解决方案。为此,本文提出了一种单车充换电混合的运行方式,并探讨了新的电动汽车和电网储能协同发展的运行模式,以期为家用电动汽车的推广提供一种新的思路。