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【m6米乐App官网下载安卓版M6米乐】上海通大锂离子电池BMS设计理论取得新进展

文章来源: m6米乐App官网下载安卓版M6米乐发布时间:2022-07-02 00:33
本文摘要:锂离子电池已普遍应用于电动汽车、储能工程等国家战略新兴产业,受到学术界和工业界的普遍注目。在十三五期间,我国之后将新能源汽车列入国家重点研发计划的重点专项课题,对新能源汽车专用动力电池明确提出更高的拒绝。低成本、高容量、长寿命和低安全性的锂离子电池设计与生产是新能源汽车对于下一代动力电池明确提出的基本目标。

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锂离子电池已普遍应用于电动汽车、储能工程等国家战略新兴产业,受到学术界和工业界的普遍注目。在十三五期间,我国之后将新能源汽车列入国家重点研发计划的重点专项课题,对新能源汽车专用动力电池明确提出更高的拒绝。低成本、高容量、长寿命和低安全性的锂离子电池设计与生产是新能源汽车对于下一代动力电池明确提出的基本目标。电池管理系统(BMS)是新能源汽车动力系统可调与大规模储能系统研发的重要环节,对电池的荷电状态(SOC)与身体健康状态(SOH)预测模型设计与建构,对于整个电池状态的掌控,提升电池的使用寿命和系统能量密度,充分发挥电池的容量具备最重要的意义。

  目前BMS设计应用于的SOC预测模型多使用开路电压法或电池内阻法,简单但精度较低,而对锂离子电池的身体健康状态(SOH)预测模型研究则比较缺少,仍未突破性的研究成果。  最近,上海交通大学马紫峰教授研究小组在积极开展燃料电池、二氧化碳捕集与存储系统的多目标、不确定性设计理论研究的基础上,与中凝电池研究院和上海电化学能源器件工程技术研究中心合作,面向解决问题锂离子电池低安全性、长寿命运营的电池管理系统难题和热点问题,将化工过程简单系统的多目标、不确定性设计和操作者优化理论应用于BMS设计理论研究中,创建了锂离子电池等效电路模型。在MATLAB软件上,研发了单体锂离子电池的Simscape建模平台,构建模型参数识别和动态建模,首次明确提出一种基于非线性半无限规划(NSIP)的多项式开路电压模型,将开路电压(OCV)与SOC的单调性先验科学知识显式地带入建模过程,并明确提出了一种全局优化方法,可从原理上确保建于OCV模型符合单调性关系,有助提高SOC预测的精度和稳定性。  此外,该研究小组还创新性地明确提出了一种多尺度高斯过程模型框架,它得意耦全局的容量波动趋势、以及局部的容量再造与波动,可同时构建锂离子电池SOH的短期和长年准确预测,为电池的荷电状态(SOC)估算和剩下能用寿命(RUL)预测奠下了扎实的理论和方法基础。

运用所明确提出的方法对美国宇航局(NASA)艾姆斯卓越预测中心三款标准电池数据展开数值,结果表明可自适应地解构锂离子电池的长年容量波动、短期容量再造和波动等多种类型的趋势,很大提升了模型的预测性能。此项研究发展的建模思想是一类普适性方法,作为一种显数据驱动的建模方法,有助解决现有机理模型方法参数校正艰难、计算出来量大、无法动态在线应用于等缺失。


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