鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年03月27日
新能源電動汽車動力電池的壓力建模和運行狀態
各大汽車生產國和汽車生產企業都將新能源電動汽車作為研發重點。我國在“十二五”發展規劃中,已將新能源電動汽車作為汽車產業升級換代的主要方向。不論是混合動力汽車還是電動汽車,其電池作為動力源起著主要作用。但是,動力電池的性價比和可靠性一直以來都是電動汽車發展的制約因素,成為其技術瓶頸。
動力電池是新能源電動汽車發展的關鍵,它的最大特點是在一定的性價比范圍內提高綜合使用性能。由于汽車工作在各種不同的工況下,其嚴格的工作過程和運行狀態對動力電池性能和壽命的影響至關重要。早在1996年3月10日,我國第1輛自行研發的電動汽車就因動力電池短路在北京市清華大學內發生自燃,到2010年新疆烏魯木齊市示范運行的2輛電動客車自燃事件為止,我國新能源電動汽車自燃事故已達10起。
2011年,繼4月11日浙江杭州示范電動出租車因動力電池自燃損毀后,7月18曰上海市示范運行的825路電動公交車也因動力電池安全性問題發生自燃事故;因此,動力電池長期工作的安全穩定性已成為新能源電動汽車研發中的重要課題。本文主要研究動力電池長期工作的內部壓力建模分析。
1電動汽車的動力電池技術按照動力源的不同主要分為4大類:混合動力汽車(HybridElectricVehicle,HEV)、插電式混合Vehicle,FCEV)。不論哪種EV,動力電池都是其重要的動力裝置。
11電動汽車的動力電池近20年來,各國新能源電動汽車科研人員在各種動力電池的開發、。
般將混合度定義為動力電池的功率與燃油發動機的功率之比。在理想條件下,混合度大于50%,混合動力系統在大部分汽車工況下才具有動力電池驅動的功能。目前,外掛式皮帶驅動起動-發電技術(Belt-DrivenStarter/Generator,BSG)的混合度小于10%,動力電池僅能實現怠速、低速啟動、輕載低速和倒擋工況下工作;而加裝式曲軸驅動電動-發電型盤式電機技術(IntegratedStarter/Generator,ISG)的混合度約為30%.研究表明,歐美正在大力發展的PHEV,其混合度為30%50%;因此,從目前的發展趨勢看,可以說PHEV將會成為HEV與PEV的一種過渡產品。
2動力電池的數學建模動力電池的數學建模主要研究動力電池的各種工作特征關系,可提高其性能。由于新能源電動汽車動力電池般工作在封閉、復雜的環境下,具有電化學反應,建模相對困難,需要大量的假設和簡化。
2.1動力電池建模分析多年來,研究人員從不同層次對動力電池建模進行了廣泛而深入的研究,所建立的數學模型主要有機理模型和,。仿真結果與實驗數據基本一致。
當然,動力電池內部超壓隨著輸出電壓、平均電流密度和內阻的變化而變化,其關系相互耦合。本文將這些變量作為干擾來處理,主要是因為其綜合誤差不超過工程上動力電池的允許誤差5%.5結語電動汽車安全性主要在于動力電池,而動力電池的穩定工作與其材質和運行條件有關。動力電池的壓力變化造成一定的局部失效和短路,釀成示范運行的動力電池溫升起火。本文分析了動力電池的特點,采用孔隙介質多相流機理建立動力電池的壓力模型,結構簡明。為今后新能源電動汽車動力電池的安全性計算創造了條件,提供了一個實際工程應用模型。
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