基于功率型磷酸鐵鋰電池組成電動公交車電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、鋰電池因具有重量輕、續(xù)航里程持久、使用壽命長、可以實(shí)現(xiàn)快速充電等特點(diǎn)逐漸被人們重視。目前動力鋰電池在電動汽車應(yīng)用方面主要存在著電池模塊和系統(tǒng)管理性能差的問題，特別是模塊和系統(tǒng)的電量均衡問題，使得電池組的壽命遠(yuǎn)小于電池單體的壽命，另外如何提高電池模塊的安全性也是倍受關(guān)注的問題。
　　本文結(jié)合淄博市動力電池純電動公交車項(xiàng)目。綜述市內(nèi)純電動公交車的運(yùn)行特點(diǎn)和電池的充電特性，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)純電動公交車運(yùn)行間歇期間的快速淺充電和運(yùn)行結(jié)束后慢充電。

2、充電過程中能自動實(shí)現(xiàn)不同充電電流階段的轉(zhuǎn)換，能實(shí)時的顯示充電狀態(tài)以及工作狀態(tài)報警功能。在分析現(xiàn)有充電機(jī)類型的基礎(chǔ)上，為減少網(wǎng)側(cè)諧波含量、實(shí)現(xiàn)大功率輸出選定2重串聯(lián)12脈整流電路作為充電系統(tǒng)的主電路，并利用Matlab對其網(wǎng)側(cè)諧波含量進(jìn)行模擬仿真。實(shí)驗(yàn)和仿真證實(shí)充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大功率輸出，并減少網(wǎng)側(cè)5、7次等6N±1次諧波。
　　對功率型磷酸鐵鋰電池快充情況下的熱均衡管理進(jìn)行討論，對磷酸鐵鋰電池進(jìn)行建模并對鋰電池降溫方法進(jìn)行研究，在多種

3、充放電實(shí)驗(yàn)情況下與Matlab仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并在對比基礎(chǔ)上擴(kuò)大冷卻液的流通通道、根據(jù)電池產(chǎn)生熱量的大小合理計(jì)算所需相變材料的多少對電池組進(jìn)行降溫處理，通過Ansys軟件，對單體電池以及電池組的發(fā)熱情況建立模型并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。
　　結(jié)合導(dǎo)師主持參與的國家863重大項(xiàng)目“高性能鋰動力電池及電動汽車應(yīng)用考核”項(xiàng)目，著重對磷酸鐵鋰26650圓柱電池單體組合成130Ah12V的電池模塊進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出電動開關(guān)式自動均衡電池模塊：四組3

4、2只26650電池并聯(lián)單元通過電動開關(guān)觸點(diǎn)連接組成串聯(lián)的電池模塊，進(jìn)行正常的充放電工作；并通過電動開關(guān)觸點(diǎn)換接使電池模塊內(nèi)所有的電池單體連接成并聯(lián)狀態(tài)，進(jìn)行電量并聯(lián)均衡。根據(jù)傳統(tǒng)的均衡方法設(shè)計(jì)出自動并聯(lián)均衡方法，從而實(shí)現(xiàn)電池模塊的輸出或均衡。選擇各電池組群分別并聯(lián)在均衡正極和均衡負(fù)極之間時，使各電池組群進(jìn)入自動均衡狀態(tài)，且電動均衡開關(guān)裝置動作速度比較快，不會產(chǎn)生動作火花，提高了各電池組群的使用壽命。
　　最后對本篇論文的研究做一個