开题报告---锂离子电池的功率特性分析

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1、 1 题 目：锂离子电池的功率特性分析 文献综述：文献综述： 一、研究背景一、研究背景 随着科学技术的发展和人们对生活质量要求的提高，环境问题和可 持续发展的问题越来越受到人们的重视。由于石油危机和能源紧缺，同 时为了解决日益严重的汽车尾气排放造成的环境污染问题，目前世界各 国竞相发展电动汽车。电动汽车采用蓄电池作为动力源，具有污染小， 噪音小等优点。 现在实际工程中用到的蓄电池主要有以下四种:铅酸蓄电 池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。锂离子蓄电池与其他电 池相比，主要有以下特点: (l)电压高:所标志的开路电压通常为3.70V， 而镍氢和镍镉电池的开 路电压为1.2OV; (2)容

2、量大:能量高、储存能量密度大，是锂离子蓄电池的核心价值 所在，以同样输出功率而言，锂离子蓄电池的重量不但比镍氢电池轻一 半，体积也小20%; (3)放电率:锂离子蓄电池的充电速度较快，仅需要1一2小时的时间 就可充电，达到最佳状态;同时，锂离子蓄电池的漏电量极少，即使随意 放置1一2周后再拿出来用时，一样能发挥电力、照常工作;锂离子蓄电池 的自放电率低8%/月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%; (4)锂离子蓄电池没有“记忆效应”，所以锂离子蓄电池可以在未完 全放电的条件下充电而不会降低其容量。但是如果锂离子蓄电池已充足 2 电还要继续充电(过充电)，则会损坏电池，锂离子蓄电池是目前应

3、用非 常广泛的可充电电池; (5)锂离子蓄电池的安全要求高， 在电池上需配有保护元器件或保护 电路以防止电池芯损坏。此外锂离子蓄电池充电要求也很高，要保证限 制电压精度在1%之内。 锂离子蓄电池的以上优点，使它成为一种很有发展前景的蓄电池。 目前在北京己经有锂离子蓄电池纯电动公交车示范运行线，奥运会期间 的部分交通也是锂离子蓄电池纯电动公交车提供的。蓄电池需要定期的 对它进行满充满放的维护来提高电池性能。这使如何能快速、安全、高 效地给蓄电池充放电变得非常重要。 另外， 锂离子蓄电池抗滥用能力低， 不允许过充过放， 对于HEV来讲， 动力电池主要用于功率补充，因此有必要研究锂离子电池的功率特性

4、。 二、国内外研究现状二、国内外研究现状 电动车辆的关键零部件之一电池系统,特别电池系统的管理系统被 认作为电动车部件国内开发的重要障碍。电池组智能化管理对提高电池 寿命,为多能源控制系统提供准确的电池组状态很有必要,是决定电池组 能否实现车辆行驶功率均衡的关键。 为确保电池性能良好,延长电池使用 寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量 的人力物力开展广泛深入的研究。例如,日本青森工业研究中心从1997 年开始至今,仍在持续进行电池管理系统实际应用的研究;美国 Vdlanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进 行基于模糊逻辑的预测;丰田,本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技 术开发的重点。 电池BMS的开发难点一是在于要估计电池的荷电状态 常说的电池SOC估计,另外是要能够提供电池的瞬态输入输出功率,从而 能够实现合理地使用和保护电池,通过该课题的研究,能够给电池的管理 3 系统的开发提供一个电池10s脉冲峰值功率估计的方法,从而可以减小电 池开发过程中的测试工作,为电池系统这一关键零部件的国产化提供研 究的方法