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《华南理工大学》 2018年
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新能源汽车动力电池模组并联特性的研究

李杰浩  
【摘要】:为减少能耗,推行绿色交通工具,新能源汽车的研究逐渐受到国内外的重视。其中,动力电池是新能源汽车主要能源,考虑安全性及安装合理性,目前多采用串并联的形式构成新能源汽车能源系统。为了更加方便模块化设计、提高新能源汽车动力电池包的使用兼容性,同时又兼顾系统的安全性,通常会采用先串联后并联的方式以提升对电量及允许通过电流的需求,在此过程可能由于并联模块之间电压差太大导致并联过程瞬间出现大电流,进而影响系统性能甚至产生安全问题。为了更安全地实现电池组并联,解决并联过程电流的冲击,本文进行了如下几方面的研究:(1)针对单体电池,分析其在充放电过程中的电压和电阻变化特性,并讨论电池滞回电压现象对系统的影响;同时对电池电阻在充放电整个过程电阻变化特性进行了讨论,总结动力电池电阻变化规律;在常用电池等效电路模型的基础上,提出考虑外界因素下的电池简化电路模型。(2)通过分析动力电池并联特性,以及动力电池组并联过程中安全电路设计及操作步骤,进行32650磷酸铁锂电池在不同电压级别、不同电压差下的并联测试,获得电压振荡幅度与电压级别、电压差之间滞回曲线关系。同时,对多组电池在不同电压、不同压差下进行并联实验,得到动力电池组安全并联先后顺序。(3)对动力电池组在并联瞬间电压震荡进行分析,对并联电池组的电压震荡进行建模,并通过实验验证该模型的有效性;针对并联过程中电压震荡情况,提出动力电池组并联过程控制策略的基本思路,并设计了相应的控制系统结构图。通过理论分析及实验测试,发现动力电池组在不同电压等级、不同压差级别下进行并联,瞬间会产生大幅度的高压振荡。论文提出的电压振荡模型以及并联过程控制策略,可为新能源汽车动力电池组并联及安全控制提供一定的理论及工程应用指导。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U469.7

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