2024年电动汽车锂离子动力电池分选方法研究VIP专享VIP免费

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn电动汽车锂离子动力电池分选方法研究作者：陈燕虹吴伟静刘宏伟张振兆ﻫ来源:《湖南大学学报·自然科学版》２０1６年第10期摘要：为了改善电动汽车电池组的不一致性，提高电池组的可用功率和容量利用率，以电池的不一致性机理分析为基础,分别对电池进行了传统分选、主因子分选和总因子分选.单体试验计算结果表明，总因子分选方法是最优的.接着在总因子分选结果的基础上运用模糊C均值聚类算法对电池进行了动态特性分选,试验结果表明：此分选方法能有效地改善电池组的不一致性.关键词：车辆工程；锂离子动力电池；不一致性；多参数分选；动态特性分选中图分类号：U463．63文献标识码:A文章编号：16７4－2974（2０16）10-0０23-09Ａｂstracｔ:Inordertoimprovethecｏnsiｓtｅncyforｌithiｕm－ioｎｐoweｒbattｅrｙｏｆelecｔｒｉcvehiｃle，toｒaisethｅavailablｅpｏweｒａnｄthｅutiliｚatｉonratiｏoｆcapacityfortheｂatterypａck，thiｓpaperｐutｆorｗaｒdabａtｔeryｓorｔiｎgmeｔhodbasedoｎthｅｉｎconsiｓｔeｎｃyｍｅｃhanisｍanａｌysisofｂａtterｙ.Fiｒstｌｙ,thetｒaditioｎalsortingmｅthod,tｈemａinfａctorsｏrｔingmｅtｈodandｔｈｅｔｏtaｌfactorsortinｇmｅthodｆorbaｔterｙwerecomｐletedresｐectiｖelｙ，andthecompａrativereｓｕｌtsshowtｈａttｈetoｔalfaｃtorsｏrtｉｎgmｅtｈｏdisｏｐｔimaｌ．Seconｄly,thｅｄynamｉccharａcteriｓｔicssoｒtingwasｃaｒriedbyfuｚzyｃ-ｍｅansｃlusteringalgoriｔhｍbasｅdonthetoｔalfacｔｏrsｏrtｉngresults.Finally，tｈeｓortiｎgｅｆｆｅctwaｓveriｆiedthrougｈexperimentsandtheresultｓhowsthatthissortｉngmetｈodcanimpｒｏｖｅtｈｅincｏｎsisｔeｎｃｙfoｒbaｔterypａckeｆｆecｔively,andｈａsacertainpｒａcticaｌsｉｇnifｉcance.Keywｏrds：vehicleｅｎｇineｅrｉng；lｉthium－ｉｏnpoweｒbaｔtery；iｎconsiｓteｎce;multi-parametｅrsorting；ｄｙnamiccharacｔeriｓtiｃssｏrting为了满足驱动电机供电电压和整车续驶里程的要求，电池组需要通过上百节电池单体串联或并联而成.“”电池单体之间的不一致性会使电池组在使用过程中存在木桶效应,这种现象的存在会降低电池组的充放电效率,减少电动汽车的续驶里程.目前，解决电池不一致性的技术措施主要有电池分选、电池均衡以及电池热管理等方法,本文针对电池分选方法进行研究.电池分选方法主要有单参数分选法、多参数分选法以及动态特性分选法，而多参数分选法与动态特性分选法相结合的方法是目前研究的趋势.多参数分选法采用多个特征参数对电池进行分选.刘千杰等[1]通过4次充放电循环，以容量差1％、电压10mV、内阻2ｍΩ以及充电恒流比1%以内为一档对电池进行分类,分选效果较好；吴生先［２]以容量公差为额定容量的±１％,开路电压公差为±10mＶ,内阻公差为±０.５mΩ，自放电公差为±5mV,分选效果也较好；JoｎｇｈoｏnKim等［３-4］针对电压均龙源期刊网http://www.qikan.com.cn衡技术可能造成的电压一致而荷电状态不一致的情况,提出了一种基于容量和内阻来提高锂离子动力电池组的电压和ＳＯＣ一致性的方法.但是上述多参数分选方法并没有对分选变量进行优化，分选变量之间存在的相关性会影响分选结果.动态特性分选根据充放电曲线对电池进行分选.单毅[5]通过对充放电曲线采用层次聚类的方法得到电池之间的差异度,试验表明该方法的分选效果较好;闻涛等[６]提出了一种基于特征向量的电池分选方法,但是标准电压特征向量较难确定,增加了分选工艺实施的难度;苑风云［7]搭建了以SＯC为纽带的电池等效电路模型，根据模型仿真得出的充放电曲线之间的相似性对电池进行分选；Rａspa等[8]通过自组织图的方式根据电池的SＯＶ变化来对电池进行分选.但是上述动态特性分选方法均没有考虑电池的其他参数，并且实施较为复杂.本文提出了一种多参数分选与动态特性分选相结合的分选方法.多参数分选以统计学软件SPSS为基础,利用因子分析模块对分选变量进行优化,利用系统聚类模块分别对电池进行主因子分选和总因子分选；动态特性分选...