论文电动汽车锂离子动力电池分选方法是关于本文可作为电动汽车方面的大学硕士与本科毕业论文电动汽车论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：为了改善电动汽车电池组的不一致性,提高电池组的可用功率和容量利用率,以电池的不一致性机理分析为基础,分别对电池进行了传统分选、主因子分选和总因子分选.单体试验计算结果表明,总因子分选方法是最优的.接着在总因子分选结果的基础上运用模糊C均值聚类算法对电池进行了动态特性分选,试验结果表明：此分选方法能有效地改善电池组的不一致性.
关键词：车辆工程；锂离子动力电池；不一致性；多参数分选；动态特性分选
中图分类号：U463.63 文献标识码：A
文章编号：1674-2974（2016）10-0023-09
Abstract：In order to improve the consistency for lithium-ion power battery of electric vehicle, to raise the ailable power and the utilization ratio of capacity for the battery pack, this paper put forward a battery sorting method based on the inconsistency mechani analysis of battery. Firstly, the traditional sorting method, the main factor sorting method and the total factor sorting method for battery were completed respectively, and the comparative results show that the total factor sorting method is optimal. Secondly, the dynamic characteristics sorting was carried by fuzzy c-means clustering algorithm based on the total factor sorting results. Finally, the sorting effect was verified through experiments and the result shows that this sorting method can improve the inconsistency for battery pack effectively, and has a certain practical significance.
Key words：vehicle engineering； lithium-ion power battery； inconsistence； multi-parameter sorting； dynamic characteristics sorting
为了满足驱动电机供电电压和整车续驶里程的要求,电池组需要通过上百节电池单体串联或并联而成.电池单体之间的不一致性会使电池组在使用过程中存在“木桶效应”,这种现象的存在会降低电池组的充放电效率,减少电动汽车的续驶里程.
目前,解决电池不一致性的技术措施主要有电池分选、电池均衡以及电池热管理等方法,本文针对电池分选方法进行研究.电池分选方法主要有单参数分选法、多参数分选法以及动态特性分选法,而多参数分选法与动态特性分选法相结合的方法是目前研究的趋势.
多参数分选法采用多个特征参数对电池进行分选.刘千杰等[1]通过4次充放电循环,以容量差1%、 电压10 mV、内阻2 mΩ以及充电恒流比1%以内为一档对电池进行分类,分选效果较好；吴生先[2]以容量公差为额定容量的±1%,开路电压公差为±10 mV,内阻公差为±0.5 mΩ,自放电公差为±5 mV,分选效果也较好；Jonghoon Kim等[3-4]针对电压均衡技术可能造成的电压一致而荷电状态不一致的情况,提出了一种基于容量和内阻来提高锂离子动力电池组的电压和SOC一致性的方法.但是上述多参数分选方法并没有对分选变量进行优化,分选变量之间存在的相关性会影响分选结果.
动态特性分选根据充放电曲线对电池进行分选.单毅[5]通过对充放电曲线采用层次聚类的方法得到电池之间的差异度,试验表明该方法的分选效果较好；闻涛等[6]提出了一种基于特征向量的电池分选方法,但是标准电压特征向量较难确定,增加了分选工艺实施的难度；苑风云[7]搭建了以SOC为纽带的电池等效电路模型,根据模型仿真得出的充放电曲线之间的相似性对电池进行分选；Raspa等[8]通过自组织图的方式根据电池的SOV变化来对电池进行分选.但是上述动态特性分选方法均没有考虑电池的其他参数,并且实施较为复杂.
本文提出了一种多参数分选与动态特性分选相结合的分选方法.多参数分选以统计学软件SPSS为基础,利用因子分析模块对分选变量进行优化,利用系统聚类模块分别对电池进行主因子分选和总因子分选；动态特性分选以电池的放电曲线为基础,通过MATLAB编程来实现模糊C均值聚类算法,从而实现对电池的分选.
1 不一致性分析
电池的不一致性,是指同批次、同规格、同型号的电池,在电压、容量、内阻以及自放电率等特征参数上所表现出的差异性.
锂离子动力电池的不一致性主要在生产、使用和储存过程中产生.生产过程中造成的电池不一致性会在使用和储存过程中被累积扩大,比如,容量不同的两节电池进行串联充放电,通过的电流是相同的,在相同时间内充放电容量是一样的,在容量小的电池达到其极限容量时,容量大的电池可能正处于未充满电或者未放完电的状态,这样就会造成能量浪费.如果反复进行充放电,则势必会使得容量小的电池始终处于深充深放状态,而容量大的电池始终处于浅充浅放状态,这样容量小的电池性能会越来越差,与容量大的电池的不一致性也会进一步加剧.
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参考文献：
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