混合动力汽车用Ni-MH电池的寿命预测

随着当今世界资源日趋短缺和环境的不断恶化,低排放、低污染的新型节能汽车已经成为人们关注和研发的焦点。动力电池作为新能源汽车的动力源是电动汽车的核心部件。电池的比能量、比功率、循环寿命等都对新能源汽车的整体性能产生重大的影响。 目前市场上的动力电池的种类比较多,但Ni-MH电池以其高的比能量、高比功率、无污染和安全性能高等优点,被广泛地应用到混合动力汽车中。所以对Ni-MH电池性能的检测就显得尤为重要。本文通过电池在不同的环境变量下进行充放电试验,得到电池对不同变量变化的敏感程度,在此基础上进行了电池的寿命预测。主要内容可以归纳为以下几个方面: ①介绍了Ni-MH电池的工作原理、发展状况以及电池容量的影响因素。提出了电池容量衰减的表征参数,并通过电池充放电循环试验,得到各个参数随充放电次数的增加而表现出来的不同状况,为电池容量衰减的判定提供了新的方法。 ②温度和充放电倍率是影响电池容量衰减的主要因素。通过电池在不同的环境温度和充放电倍率的状态下进行充放电试验,得到电池容量衰减的变化趋势和电池的损伤程度。基于电池的充放电效率和电池的最小损伤程度,提出电池最佳的工作温度和充放电电流的范围,提高电池的使用寿命。 ③基于反映论模型原理,对阿伦尼斯公式进行修正,得到温度和充放电电流对电池容量衰减的表达式。按照工作电流和温度的最佳工作区域,通过电池在不同工况下的充放电循环试验,采集到电池容量衰减的变化曲线。运用幂函数对容量衰减曲线进行拟合并通过实验数据进行参数的修正,得到电池容量衰减的最终表达式,然后利用电池充放电循环试验,验证电池容量衰减率表达式的正确性和合理性。 ④针对厂商提供的HEV车用Ni-MH电池极限工况下的充放电简化电流,运用损伤累计原理对电池容量衰减状况进行计算。并将计算结果和实验结果进行对比,其计算结果与实际测量值变化趋势一致,但存在一定的误差,表明该公式针对车用Ni-MH电池复杂的实际工况具有一定的适用性。