“诸神之战”——新能源汽车硝烟四起

正或许没有多少人能预料到,2021年的新能源汽车市场竞争会如此激烈。今年一开年,重磅新能源汽车就接连发布,已经让人嗅到了浓浓的火药味,先有特斯拉Model Y强势入场,再有蔚来、智己、埃安接连宣称旗下车型续航将达到1000公里,后有大众首款国产ID.系列车型开售,可以预想到,面对更加具有挑战性的2021年,新能源汽车市场将会上演一场"诸神之战"。     

基于无迹卡尔曼滤波的纯电动汽车锂电池SOC估算

现阶段影响纯电动汽车发展的重要因素之一为电池,而考量电池的一项重要指标为锂电池的荷电状态(SOC),对锂电池荷电状态进行准确估算,可为其剩余里程预测以及电池能量管理提供相应的数据支持。锂电池作为常用的充电设备,其SOC难以估测制约了新能源汽车的发展。针对锂电池荷电状态估算的问题,分析其工作原理,建立磷酸铁锂电池的模型,通过对锂电池内部的相关参数进行辨识,基于扩展卡尔曼滤波算法(EKF)和无轨迹卡尔曼滤波算法(UKF),在Matlab中运用上述算法对磷酸铁锂电池的SOC进行估算。通过仿真得出两种算法的误差,进一步表明UKF具有较高的精确度,其估算误差能够保持在4%范围之内,可满足锂离子电池荷电状态的要求。     

形貌对磷酸铁锂电池内阻特性影响

采用XRD、SEM等测试手段对不同形貌磷酸铁锂物理性能进行表征.对球形与非球形形貌磷酸铁锂电池的内阻和交流阻抗谱进行测试,研究了形貌对磷酸铁锂电池内阻特性影响,分析了内阻特性对电池倍率性能影响.结果表明:相比非球形磷酸铁锂,球形形貌磷酸铁锂电池内阻降低了17.4 mΩ,电荷转移阻抗降低了将近35 mΩ,Warburg阻抗系数σ降低了4.58 mΩ·s~(-1/2),10 C下容量保持率(相对0.5 C)仍能达到66%.     

基于Arrhenius方程下EV用磷酸铁锂电池寿命预测

磷酸铁锂电池寿命作为一项评价电池性能的重要指标,逐渐成为提高电动汽车性能的关键技术.为了研究日历老化和循环老化对电池容量衰减的影响,提高纯电动汽车动力电池性能.以某电动汽车的磷酸铁锂电池作为研究对象,对其施加不同的加速应力、不同温度条件和变充放电倍率等参数,计算锂电池容量的衰减结果.以Arrhenius方程求解为基本手...     

低速电动汽车混合能源存储系统效率分析

利用超级电容的高功率密度特性和磷酸铁锂电池的高能量密度特性,设计了低速电动车主动并联混合储能系统方案.采用实验方法分析磷酸铁锂电池的效率,并通过理论公式分析了双向直流功率变换器的效率.探讨了将超级电容和磷酸铁锂电池结合使用,结果发现,采用双向直流变换器的混合能量存储系统能提高效率.通过实验验证,双向直流变换器的实际效率为90.5%,接近理论公式计算得到的效率91.6%.     

市场"火热",技术"隐忧"

新能源汽车位列国家七大战略性新兴产业其中时,社会关注度持续升温起来.最能一目了然的表现的是在资本市场上,新能源汽车成为了投资热点,新能源汽车概念股一度踊跃上增;随之,一些同新能源汽车沾边或者预期沾边的锂电池生产企业、整车生产企业股价也多活跃不已. 此外,另一处火爆的体现便是一些地方运营正如火如荼地开展起来.目前已有25个城市纳入国家四部委批准的电动汽车示范城市,还有很多城市正在争取.     

典型温度下磷酸铁锂电池PNGV模型研究

温度是影响电池性能的重要因素之一。本文对典型温度下磷酸铁锂电池PNGV模型进行研究。通过大量的试验得出了磷酸铁锂电池充放电特性曲线,在此基础上建立了PNGV模型。应用混合脉冲功率性能测试试验(HPPC)对典型温度下模型参数进行了辨识,分析了典型温度下模型参数的变化规律。最后应用基于北京公交的纯电动客车用动力电池动态测试工况(BBDST)对模型进行了验证。验证结果表明PNGV模型在一定程度上能够反映磷酸铁锂电池的特性。同时,该模型在磷酸铁锂电池上的应用也存在一定的累积误差。     

混合储能的太阳能LED路灯电源系统设计

针对普通铅酸蓄电池太阳能LED路灯储能系统使用寿命短的问题,提出了一种解决储能系统使用寿命短的新方法:利用磷酸铁锂电池进行储能、超级电容滞环电压比较法对蓄电池充放电过程进行控制.对磷酸铁锂电池太阳能LED路灯控制部分进行了仿真,结果表明:该方法能够在弱光及光强不稳定情况下将扰动信号能量储存在超级电容中,对蓄电池进行充电,有效提高了路灯系统的能量利用率及使用寿命.     

车用动力电池的挤压载荷变形响应及内部短路失效分析

机械载荷作用对车用动力电池的安全性具有重要影响,其中挤压变形是导致车用动力电池发生短路失效的重要因素之一.从方形磷酸铁锂电池的详细结构和内部短路失效机理出发,分别对电池整体和局部受压两种典型的挤压载荷进行试验,并结合其力-变形响应、电压和温度的变化关系分析电池的失效特征.建立方形磷酸铁锂电池内芯的新型本构方程和电池的有限元模型,对平面挤压和局部压痕载荷下电池的变形响应进行数值分析.结果表明,所建立的模型合理地表征了磷酸铁锂电池在挤压条件下的基本力学特性,并且能够预测局部受压形式下电池内部短路的发生时刻和失效位置.研究为方形磷酸铁锂电池在机械载荷条件下的变形响应特性和电池内部短路失效分析提供了参考,对提高电动汽车动力电池的机械安全性具有实际的工程意义.     

磷酸铁锂电池的改进建模及SOC估计

由于磷酸铁锂电池在多方面的优越性能,它在电动汽车领域的应用已经越来越广泛。文章针对磷酸铁锂电池,给出了其改进的PNGV模型,并通过电池恒流充放电特性和脉冲充放电特性实验,利用插值和最小二乘拟合方法进行电池模型参数辨识,实现了磷酸铁锂电池的较准确建模,并采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)完成了电池荷电状态(SOC)的准确估计。     

一种基于优化粒子滤波的锂电池SOC估计算法

在构建锂电池状态空间模型基础上,提出一种基于优化粒子滤波的锂电池SOC估计算法,将BP神经网络应用到粒子滤波的权值更新过程中,实现锂电池SOC估计.利用某公司提供的磷酸铁锂电池测试数据,对所提出的算法进行验证,对比算法估计结果与SOC实测结果.结果表明,相对于PF算法,提出的改进算法具有更好的SOC估计性能.     

磷酸铁锂电池在电力通信系统应用探讨

该文分析了磷酸铁锂电池的原理、特性,通过和目前电力系统通信普遍采用的铅酸电池比较,对磷酸铁锂电池应用于电力通信电源系统的可行性进行了探讨,提出该类型电池用于电力通信电源系统的应用方法和前景。     

磷酸铁锂电池低温性能的研究

为了提高磷酸铁锂(LiFePO4)电池的低温性能,采用电导率较高的碳纳米管作为磷酸铁锂电极的导电剂,以LiFePO4和金属锂为正负极材料,低温性能测试结果表明,碳纳米管在电极中易形成良好的导电网络,减轻电极的极化,能有效改善磷酸铁锂电池的低温放电性能.     

浅谈磷酸铁锂电池及其新能源汽车启动电源的性能

近年来,随着温室效应的持续加剧,各国越来越重视对清洁环保能源的开发和利用。与此同时,为进一步降低能源损耗给人类生存带来的不利影响,传统汽车产业也逐步抛弃了传统的生产研究方向,转而向新能源汽车技术进军,并朝着新能源汽车理念靠拢。而为了确保新能源汽车能够获得更充足的动力支持,对新能源汽车的电能供应展开深入研究也成为有效提高新能源汽车整体性能的关键举措。基于此,本文主要结合新能源汽车的安全行驶需求,探讨了磷酸铁锂电池及其新能源汽车启动电源的性能等内容。     

特斯拉电源管理系统和快速充电技术的研究综述

特斯拉电动车的核心是其先进的锂电池成组技术及其电池管理系统,由此实现了续航里程和安全性的飞跃。特斯拉采用工业化程度高、相对成熟的电池组单元。其技术优势在于:稳定可靠、动力性能卓越,续航里程最高可达480 km。这有助于解决续航焦虑问题,也对快速充电技术提出了更高的要求。而特斯拉Model S电动汽车最大的电池容量为85 k Wh,由7 000多颗18 650电池提供电量支持。如此大的电池容量,必须有更快的充电速度与之相匹配。对特斯拉的电池管理系统和快速充电技术进行简要的分析,并展望未来电动汽车技术的前景。     

锂电池，电子工业中最伟大的发明

正"锂电三杰"都是谁?纯电动汽车的核心在于"三电"系统,即动力锂电池、驱动电机和电控系统,其中动力锂电池不仅在成本上占比很高(普遍占到新能源整车成本的一半以上),甚至可以毫不夸张地说,动力锂电池的技术成败就直接决定着新能源汽车(纯电动)未来的成败。     

基于单片机的磷酸铁锂电池组充放电电路设计

设计了磷酸铁锂电池组的充放电电路,主电路为双向直流-直流变换电路,控制电路是以单片机STC12C5A60S2为核心的.为了实现对磷酸铁锂电池组的充、放电的控制,输入、输出电压和电池组电流信号经过调理电路后,送入单片机,利用单片机片内10位模数转换器转变为数字信号,在单片机中利用数字PI算法,输出47 kHz的脉冲调制信...     

中国造车新势力的发展历程与前景展望

近几年,涌现了诸多非传统汽车行业出身的企业创始人,他们被统称为造车新势力.本文回顾了中国造车新势力的发展历程,从政治因素、经济因素、社会因素和技术因素角度对其出现和快速发展的原因进行了分析;总结了其中涌现的企业家精神;针对新能源汽车的政策和新能源汽车实际使用问题,对新能源汽车的发展前景进行了展望.     

废旧磷酸铁锂电池破碎产物的涡流分选研究

文章以废旧磷酸铁锂电池为研究对象,提出利用涡流分选的方法分离回收废旧磷酸铁锂电池中的铜、铝与正极材料磷酸铁锂。使用COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析软件对磁辊表面磁场强度分布进行模拟,并建立了涡流分选的力学模型;分析了磁场强度、颗粒半径、磁辊转速、进料速度等因素对涡流分选效果的影响;最后,设计涡流分选试验验证了模型的准确性,得到了影响废旧磷酸铁锂电池破碎产物涡流分选效果的可控制因素与其他干扰性因素。模拟与试验结果表明,在2~15mm范围内,分选效果与破碎材料直径为正相关关系,当磁辊转速为600~800r/min时分选达到最大效果,而进料速度对分选结果影响不明显。     

改进PSO优化LSSVM的锂电池SOC估算模型

为提高锂电池荷电状态(SOC)的估算精度,提出一种改进粒子群优化(PSO)算法;对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚参数C和核函数参数σ进行寻优,建立基于改进PSO-LSSVM的锂电池SOC估算模型.对磷酸铁锂充放电实验数据进行仿真分析,结果表明:改进PSO-LSSVM模型的平均相对误差为2.96%,均方根误差为0.018,全局最大相对误差为4.79%;改进PSO-LSSVM模型明显提高锂电池SOC估算精度.