【摘要】为提升新能源汽车动力电池的安全性和使用效率,采用“电芯-模组-电池包"多尺度耦合方法建立了高精度锂离子电池热管理仿真模型,通过 15~45°C 温度区间及不同荷电状态(SOC)下的充放电试验获取电芯特性参数,构建并验证了二阶RC等效电路模型,并基于NX与STAR-CCM + 软件平台开发了电池包三维热模型,结合高低温湿热试验进行了验证。结果表明,电池包温度和冷却管路压力的仿真误差均小于 3% ,该模型实现了从微观电芯特性到宏观电池包热行为的准确模拟。
【摘要】为解决直冷式热管理系统开发中电子膨胀阀空化效应与直冷板沸腾传热独立仿真导致的边界条件难以准确设定的问题,提出一种基于混合(Mixture)模型的联合仿真方法,通过耦合Zwart-Gerber-Belamri空化模型与Lee相变模型,实现制冷剂从节流空化到冷板沸腾的全过程模拟。研究表明:联合仿真模型能够准确预测冷板温度、压力和气相分布;电池模组和直冷板耦合分析中,单体电池间的平均温度最大差值为6.56℃,表明该直冷板均温性好,满足热安全要求。
【摘要]针对锂离子电池在低温环境下因电解液黏度增大导致功率密度和能量密度下降,从而严重影响电动汽车的续驶里程和充放电安全性的问题,研究了电动汽车动力电池低温自放电加热电路的建模方法和控制策略,通过电池向电容充电模拟电池短路状态,释放脉冲电流快速提升电池温度,利用互补导通的功率开关管提高辅助加热片的温度,从而改善电池充放电性能,实现低温环境下动力电池的可靠加热。最后搭建仿真模型和试验平台对所提出方法进行验证,结果表明,在-40℃环境温度下,电池表面温度在 3min 内升高至 20°C ,证明了该方法的高效性和安全性。
【摘要】针对重型电动叉车锂离子电池系统因大电流冲击导致容量衰减、传统容量配置方式能量利用率低和成本高的问题,提出一种基于多目标优化的超级电容器/锂离子电池混合电源系统容量配置方法。通过搭建多吨位叉车后向仿真模型对车辆动力学、动力系统电学特性和功率分配进行仿真,并耦合多目标粒子群优化(MOPSO)算法对电池容量配置进行优化,实现初始成本和电池容量衰减率最小化。仿真结果表明:该容量配置方式能够自适应匹配混合电源系统,显著降低中间吨位叉车混合电源系统的初始成本,相较于传统电源系统,优化后的混合电源系统电流峰值降低约 45% ,锂离子电池容量衰减率降低 16%~26% 。
【摘要】基于锂离子电池与钠离子电池能量密度与低温性能的互补特性,提出锂/钠混合电池系统设计方法,通过能量配比计算确定单体锂离子电池、钠离子电池的串并联结构,并设计了带状穿插法、包裹法和嵌套法3种排布方案,最后,构建二维热仿真模型,验证了在 -20°C 条件下钠离子电池优先启动加热锂离子电池的协同机制。结果表明:锂离子电池、钠离子电池能量占比分别为 70% 和 30% 的配比方案可实现能量密度、成本与低温性能间的最优均衡;嵌套法能够提升热管理效率,常温下温度分布均匀性提高 40% ,且电池组低温冷启动时间较带状法缩短 62% 。
【摘要】通过容量标定与混合脉冲功率特性(HPPC)测试对比分析了AO0级微型电动汽车钠离子电池与锂离子电池在低温工况下的动力性与续航性能表现,二阶RC等效电路模型与整车仿真结果表明:动力性方面,在低温 (-5°C 工况下钠离子电池车型最高车速较锂离子电池车型高 3.4km/h (荷电状态0.6\~0.8);续航性能方面,锂离子电池车型在高温( 35°C )工况下优势显著(续驶里程长 45km ),但钠离子电池车型在低温( (-5°C )工况下续驶里程较锂离子电池车型长 37km ,且其容量衰减与内阻变化更平缓。
【摘要]为提高新能源汽车动力电池的充电效率,针对快充过程中充电时间、热安全性与电池寿命难以协同优化、传统策略适应性差及状态估计精度不足等问题,提出一种基于深度强化学习的智能充电方法。通过构建热电耦合电池模型,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法实现荷电状态(SOC)的精确估计,并采用深度确定性策略梯度(DDPG)算法优化充电策略,基于奥恩斯坦-乌伦贝克(OU)噪声探索机制和多目标奖励函数,结合经验回放与软更新技术完成策略训练。MATLAB平台仿真验证结果表明,在环境温度 条件下,该方法充电时间1625s,在充电时间与对比方法相近的情况下,电池内部最高温度较对比方法低约 2°C ,实现了充电效率与热安全的协同优化。