电动汽车动力电池测试_建模与仿真_唐哲慈.pdf

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1、研究与设计电动汽车动力电池测试、建模与仿真唐哲慈，郭春林，贾东明，陈菡(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，北京102206)摘要：电动汽车动力电池是电动汽车充放电关键技术之一，电池性能的优劣直接影响着电动汽车的行驶里程和安全性，进而影响电动汽车的推广和发展。首先对磷酸铁锂电池的特点进行总结，在此基础上采用间歇放电法测试得到了实验测试下动力电池的OCV-SOC曲线，经曲线拟合确定了OCV-SOC模型的参数；建立电动汽车充电的电池组模型，并在PSCAD环境中进行恒流充电仿真，通过仿真与实测对比验证了模型的准确性。关键词：电动汽车；电池模型；PSCAD仿真；S

2、OC中图分类号：TM912.9文献标识码：A文章编号：1002-087X(2015)12-2612-04Testing,modelingandsimulationofelectricvehiclebatteriesTANGZhe-ci,GUOChun-lin,JIADong-ming,CHENHan(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)Ab

3、stract:Electricvehiclebatteriesisoneofthekeytechnologiesforelectricvehiclecharginganddischarging,whoseperformancehasadirectinfluenceontheelectricvehicles'mileageandsafety,therebyaffectingthepromotionanddevelopmentofelectricvehicles.Thecharacteristicsoflithiumironphosphateweresummariz

4、ed.Byusingintermittentdischargemethodunderlaboratorytesting,thepowerbatteryOCV-SOCcurvewasobtained,whosemodelparametersweredeterminedbycurvefittingandabatterymodelsuitableforelectricvehiclechargingwasbuilt.Aconstant-currentchargingsimulationwasimplementedinPSCADenvironmentanditsaccur

5、acywasverifiedthroughcomparisonbetweensimulationresultsandactualcurves.Keywords:electricvehicle;batterymodel;PSCADsimulation;SOC动力电池技术是电动汽车充放电关键技术之一，电池性锂材料的各种缺陷逐步得到改善。能的优劣直接影响着电动汽车的行驶里程和安全性，进而影磷酸铁锂电池的特点：(1)工作温度范围广：-20~70℃，高响电动汽车的推广和发展。目前常用的较成熟的动力电池种温条件下仍能保持良好的性能；(2)自放电率较低、安全性能良类包括铅酸电

6、池、镍金属电池和锂离子电池等，同时还有一些好，可以大电流迅速充电；(3)比容量高，输出效率高。理论上比新型的处于开发阶段的电池，如太阳电池、燃料电池、空气电容量达到170Ah/kg，标准放电电流为2C~5C，连续的高电池和超级电容等。电池的容量、内阻和荷电状态———开路电压流放电高达10C，其脉冲放电(10s)高达20C；(4)循环寿命曲线(OCV-SOC曲线)是反映电池基本性能的重要指标，也是长。经过500次的循环，电池的放电容量仍然高达95%；(5)无设计电池管理系统时需要考虑的重要参数。本文选择磷酸铁记忆效应。可以随充随用，不需要先把电池内的电量耗尽再充锂

7、电池作为研究对象，对其OCV-SOC特性进行测试，并基于电；(6)环保。测试结果对锂电池组建模，最后通过仿真验证模型的准确各种锂离子动力电池主要性能列于表1，从表中的具体数性。据对比可以看出，磷酸铁锂电池在循环使用寿命、安全性、环1磷酸铁锂电池保等方面具有明显的优势。虽然磷酸铁锂电池与其他动力电池相比具有明显的优使用磷酸铁锂作为锂离子动力电池的正极材料是由

Pahdi等人于1997年首先提出的[1]。最近几年在世界范围内进




行的研究，如掺杂Mg、Ti、Nb等金属提高其导电性能[2]，通过

/(gcm)2

8、.83.02.02.