【摘 要】
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环境污染与能源危机推动了新能源的开发。近年来,锂离子动力电池凭借出色的性能在民航领域得到了广泛应用。目前来看,锂离子动力电池应用于航空领域时会不可避免地处于低温环境,而锂离子电池在低温环境下性能会大幅度衰退。因此,改进一种电池低温预热技术显得十分重要。本文主要围绕对18650锂离子电池进行低温预热展开研究,首先对锂离子电池在-20℃的低温环境下进行了温度特性研究,基于电池低温下内阻升高这一表现,设
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环境污染与能源危机推动了新能源的开发。近年来,锂离子动力电池凭借出色的性能在民航领域得到了广泛应用。目前来看,锂离子动力电池应用于航空领域时会不可避免地处于低温环境,而锂离子电池在低温环境下性能会大幅度衰退。因此,改进一种电池低温预热技术显得十分重要。本文主要围绕对18650锂离子电池进行低温预热展开研究,首先对锂离子电池在-20℃的低温环境下进行了温度特性研究,基于电池低温下内阻升高这一表现,设计了交流电加热电路。交流电预热结合电热膜外部预热,减小了锂电池在加热过程中的温度梯度。下一步通过专业软件编写温控程序,搭建了锂离子电池预热平台,并进行多次实验分析。加热过程中,对脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）频率也进行了具体分析,得出了符合本论文加热锂离子电池的最优加热频率。通过对锂电池在不同荷电状态下的加热实验,验证了该复合加热技术在不同的剩余电量下仍可以对电池进行预热处理。最后,结合专业软件所开发的双卡尔曼滤波算法进行电池剩余寿命分析。通过加热后锂电池的充放电实验的出放电数据,利用最小二乘法对二阶RC模型进行参数辨识。利用DEKF对电池剩余寿命进行了有效预估,预估结果表明复合加热技术对锂离子电池并不会造成过大的寿命消耗。证明所改进的电池预热技术具有一定的实用性。
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