【摘 要】
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随着世界能源的匮乏和环境的破坏,节能与环保已成为当今世界的主题。电动汽车作为新能源交通工具的代表,以电能为驱动源,不消耗化石燃料,无污染气体排放。电池管理系统(BMS)
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随着世界能源的匮乏和环境的破坏,节能与环保已成为当今世界的主题。电动汽车作为新能源交通工具的代表,以电能为驱动源,不消耗化石燃料,无污染气体排放。电池管理系统(BMS)作为动力电池与电动汽车之间的纽带,根据电动汽车的工作要求合理控制动力电池组的输出特性,而电池荷电状态SOC(State Of Charge)是电池管理系统的核心。电池SOC实时估算的准确度直接影响动力电池的安全性和能量利用率,对能否发挥电动汽车的最佳性能有着至关重要的作用,因此,电池SOC的精确预测对于电池管理系统具有重要意义。磷酸铁锂(LFP)电池具有比能量较高、热稳定性好与循环寿命长等优势,成为我国电动汽车最主要的动力能源。然而,还有很多技术和理论亟待攻关克难,尤其是动力电池的安全隐患和能量利用率低下的问题,直接影响整车的安全性和电动汽车的行驶里程,这些问题的存在令购车者望而却步,严重制约了电动汽车的发展与普及。本文针对单体磷酸铁锂电池进行实验分析。首先,讨论了电池端电压作为磷酸铁锂电池工作截止条件对电池的安全、循环寿命和能量利用率的影响,提出端电压控制法使用的局限性和危害性;其次,阐述了磷酸铁锂电池新型工作阈值的控制策略,并进行建模和验证,结果说明新型控制方法不仅提高了电池使用的安全性,有效防止了由于过充过放导致的电池燃烧和爆炸,而且解决了端电压截止法在低温和高倍率时带来电池能量利用率低下的问题;最后,在新型LFP电池工作临界条件的基础上,利用平均场理论(RMF)的思想,对安时计量法中各个影响因素进行了修正,使其在动力电池工作状态实时变化的情况下,也能及时地精确预估电池SOC,保证动力电池组的安全性和有效性。
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