车载动力电池健康状态监测与操纵.docx

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PAGE PAGE 1 车载动力电池健康状态监测与操纵 车载动力电池健康状态监测与操纵 引言 电动汽车主要由电机、电池和电控三大部分组成。其中，动力电池属于核心部件，动力电池的健康状态直接确定着电动汽车能否正常行驶，对动力电池的健康状态进行监测与操纵，是对电动汽车做安全治理的基本内容，而对动力电池的健康状态监测包括多个方面的内容，如电压、电流、温度等，这些条件的监测是最基本的。 2 目前市场的车载动力电池 目前，电动车市场上有多种动力电池，常见的有磷酸铁锂电池、锂电池、镍氢电池、高铁电池、电容电池、燃料电池。每款电池都分别有它的优缺点，磷酸铁锂电池的主要优点是安全性能高、使用寿命长、大容量、重量轻、环保，而它的缺点是能量密度较低，材料的制备本钱与电池的制造本钱较高。锂电池在生活中是特别常见的一种电池，它的优点是能量高、使用寿命长，在使用过程中不会产生任何有害物质，不仅应用于电动汽车，在生活中也应用到多个方面。锂电池的应用虽然广泛，但是安全性能低、本钱高。镍氢电池电动汽车最大的优势就是续航里程长，放电平稳，它的缺点是具有“记忆效应〞，过度充电或者放电都会衰减动力电池的使用寿命，而在实际电动汽车中，厂商会在安全系统的设置上主动幸免过度充放电。高铁电池的主要优点是体积小、重量轻、寿命长、无污染，但是生产高铁电池过程中对工艺要求特别高，假如生产过程出现任何问题，将会影响到电动汽车的正常使用。电容电池最大的优点就是可以反复充放电数十万次，寿命也比一般的化学电池要高许多，但它最大的缺点就是能量密度很低。燃料电池是将燃料和空气分别送进燃料电池，就能够生产出电来，它的优点是能量转换效率高，具有很强的过负载能力，缺点是燃料电池造价偏高，碳氢燃料无法直接利用等。每种动力电池各有各的优势与缺点，也应用于各种电动汽车的使用，依据购置者的需求和各种综合评价来选择最适合的一款电动汽车。 3 车载动力电池健康状态监测的重要性 电池老化是电动汽车使用中最常见的一种，电池种类多种多样，其内部结构也特别冗杂，在行驶过程中假如出现任何问题，将会严峻影响电动汽车的正常行驶，严峻时还会发生严峻的车祸。目前，已经有了动力电池健康状态监测与操纵体系技术，它能够对电池性能、状态信息进行实时监测并且分析影响电池性能不断进展改变趋势，当系统发觉动力电池可能会出现严峻的故障时会立即报警。电池都是有肯定寿命的，使用时间过长，电池发生老化，在行驶过程中很简单发生故障。因此，对于电动汽车动力电池的健康状态进行监测和操纵来说是特别重要的，它在肯定程度上可以保证电动汽车的安全性，同时对动力电池进行全方位的实时监测，也让电动汽车在行驶过程中的安全性更高。 4 车载动力电池荷电状态监测方法 4.1 安时积分法 动力电池荷电状态的监测，称为SOC，安时积分法属于开环工作模式，通过计算采样电流对时间的积分得到实时的电池SOC，人们可以依据得到的电池荷电状态进而推断电池的运行状态。但是这种方法的应用也有肯定的局限性，这种方法短时间内能维持较高的精确度，但是随着电池使用时间过长，测试电流的误差累计过多，该种方法的精确度会有所下降。 4.2 特征参量法 电池的特征参量法通常是电池的开路电压和内阻，而特征参量法通过测量电池的开路电压来得到对应的荷电状态监测值，但是在应用的过程中电池的开路电压特别难测量出，需要静置很长的时间才可以得到该数值，且数值会存在很大的误差。该种方法在实际应用中特别少，是因为测试设备昂贵，且测试过程特别冗杂，因此应用较少。 4.3 数据驱动法 该种方法通过数据驱动的方法对电池荷电状态进行监测，再应用到电池狀态估量中。这种方法很大程度上是依靠电池训练数据的有效性和全面性，但是随着电池的持续应用，电池的训练数据在不断改变，同时训练数据也会渐渐失效，影响电池荷电状态的推断。 4.4 基于多种方法融合的估量方法 这种多种方法融合的估量方法属于闭环工作模式，这种估量方法融合了前几种SOC测量方法，将几种方法的优势与弱势有效融合在一起，可以发挥最大的监测作用，能够有效地对动力电池的荷电状态进行监测。这种方法应用广泛，而对于这种方法的应用讨论还在不断继续，使其更加完善与多样化，能够监测到多种电池的荷电状态。目前，该方法中最具有代表性的有自适应扩展卡尔曼滤波技术、双扩展卡尔曼滤波技术等。 5 车载电池健康状态监测方法 5.1 直接放电法 车载动力电池健康状态监测，即SOH估量方法。首先是直接放电法，该方法利用负载对电池健康状态进行监测，但是该方法的操作过程特别冗杂，且需要在离线状态下才能监测，而对于电动汽车来说

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