資源描述：
《自放電技術新突破李革臣.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、電動汽車動力電池系統(tǒng)關鍵技術研究報告（三）二次電池自放電測量新原理技術研究探索與應用展望（國家973計劃研究成果）哈爾濱理工大學子木科技賽恩斯能源科技有限公司李革臣2011.12.17電動汽車動力電池系統(tǒng)關鍵技術研究報告匯總總目錄一、安全性理論及應用研究二、動態(tài)充放電一致性關鍵技術三、動態(tài)自放電一致性關鍵技術（本篇）四、電池管理系統(tǒng)關鍵技術五、組合方式與系統(tǒng)關鍵技術六、廣義健康度SOH新概念及其應用七、工況運行壽命保證八、綜合成本與價格分析2三、動態(tài)自放電一致性關鍵技術1、問題的提出2、自放電基本概念3、自放電測量技術現(xiàn)
2、狀4、自放電測量新原理研究探索5、自放電測量新原理技術應用與展望6、結論自放電：一個非常熟悉、又非常陌生的問題引言電動汽車動力電池性能的差異性，是影響電池組使用壽命的重要因素。由于動力電池組是串聯(lián)充放電的，電流相同。假如單體容量動態(tài)一致性已經做到很好（參見研究報告二），電池組的不均勻性就只有是自放電差異性引起的。因此，電池的自放電測試技術的突破，對單體電池、電池組、電動汽車的發(fā)展都將起到重要的作用。目前國際通用的測量方法是：將電池充滿電后，在常溫狀態(tài)下擱置28天或在高溫狀態(tài)下擱置7天，然后通過測量電池的剩余電量的方法來評
3、估電池自放電的大小。這種傳統(tǒng)自放電的測量方法需要很長的測試時間、影響因素較大，準確性十分有限，并且占用大量的流動資金和大面積生產場地，造成驚人的浪費，甚至還會涉及到安全性，事實上已發(fā)生多起火災事故，嚴重影響電池企業(yè)和科研單位的經濟效益。電池行業(yè)重大需求：動力電池自放電快速準確測量1、問題的提出1、動力電池、儲能電池現(xiàn)場運行，安全性和壽命，自放電是關鍵。2、鋰電池運輸需補電30%，造成安全隱患，原因是自放電。3、保存?zhèn)溆闷趽p壞，變?yōu)榈碗妷夯蛄汶妷?，需定期補電，原因是自放電。4、高溫環(huán)境應用，自放電大，正反饋，安全隱患，主要
4、原因自放電。5、為了測自放電，標準規(guī)定需常溫擱置28天、高溫擱置7天，能耗、設施費用、流動資金占用與安全隱患。原因是自放電。6、電池組壽命主要因素，串聯(lián)充放電、造成單體差別，原因是自放電。7、電池管理系統(tǒng)設計，各種均衡方法的采用，原因都是自放電。2、自放電基本概念2.1定義：電池自放電率一般用荷電保持能力描述，它是指在開路狀態(tài)下，電池儲存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力。2.2制造影響因素：一般而言，電池自放電性能要受電極材料、隔膜、電解液的性能影響，也與電池制造工藝、生產環(huán)境密切相關。2.3使用環(huán)境影響因素：對電池自身
5、而言，自放電率不是一個常數(shù)，在電池制成之后，還與環(huán)境溫度、荷電狀態(tài)、使用循環(huán)次數(shù)有關。過充、過放、振動、短路等濫用環(huán)境都會影響電池自放電性能。2.4自放電測試技術難點：?目前所有測量儀器儀表、已知的電池測量方法都無法深入到電池內部進行測試。?涉及到微瓦級、分辨率已達納瓦級精密測量，目前常規(guī)的測試方法、測試水平難以勝任。3、自放電測量技術現(xiàn)狀國際標準、國家標準及行業(yè)標準：常溫荷電保持能力蓄電池按3.2.4充電后，在20℃±5℃條件下，以開路狀態(tài)貯存28天，開路貯存期間每天測量蓄電池電壓，然后在同一溫度下以I3(A)恒流放電
6、至終止電壓3.0V或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。計算放電容量（以Ah計）。荷電保持能力可表示達為額定容量的百分數(shù)。高溫荷電保持能力蓄電池按3.2.4充電后，在55℃±2℃條件下，以開路狀態(tài)貯存7天，開路貯存期間每天測量蓄電池電壓，然后在20℃±5℃下擱置5h后，以I3(A)恒流放電至終止電壓3.0V或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電終止電壓。計算放電容量（以Ah計）。荷電保持能力可表示達為額定容量的百分數(shù)。這是已經習慣的、已被接受的，驚人的浪費：常溫測試28天：時間、占地、資金、工時高溫測試7天：時間、占地、資金、工時、能
7、耗、安全問題如何解決路在何方？自放電要從原材料、制造工藝、生產設備、操作方法、使用環(huán)境、五個方面解決①尋找減小自放電的途徑。②提高自放電穩(wěn)定性。每做一項改進自放電的試驗，需28天得出結果，有類似雜交水稻育種的感覺！得出這族電池自放電曲線至少需一年半時間！怎么辦？我們必須找到一種自放電的快速準確測量方法！4、自放電測量新原理研究探索根據(jù)系統(tǒng)辨識理論，被測量電池可以被看做一個“黑箱”，分析其輸入信號和輸出信號，可以對被測量電池進行結構辨識和參數(shù)估計，得到電池的內部參數(shù)，如內阻、自放電電阻。將被測量電池B用一個等效電路（參數(shù)值
8、Rs、Rr、Cd、R0）表示并采用計算機進行仿真。同時對被測量電池B及其等效電路輸入相同的充放電電流Iw，分別得到輸出信號U1和U2，根據(jù)U1和U2的誤差E調整等效電路的參數(shù)值，當誤差E趨于零時，等效電路的參數(shù)值與被測量電池B的參數(shù)值也達到一致，等效電路的自放電電阻R0即為被測量電池的自放電電阻。辨識輸入信號Iw采用
