车载蓄电池失效分析与电量估算方法研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）车载蓄电池失效分析与电量估算方法研究FAILUREANALYSISOFVEHICLEMOUNTEDSTORAGEBATTERY孙柯哈尔滨工业大学2016年10月万方数据国内图书分类号：TP23学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文车载蓄电池失效分析与电量估算方法研究硕士研究生：孙柯导师：何平教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：北京航天发射技术研究所答辩日期：2016年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP23U.D.C:621.3Dissertationf

2、ortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEMETHODOFFAILUREANALYSISANDELECTRICQUANTITYESTIMATIONOFVEHICLEMOUNTEDBATTERYCandidate：SunKeSupervisor：Prof.HePingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnologyDateo

3、fDefence：October,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着中国制造2025战略目标的提出，装备制造标准化和质量提升工作成为十三五规划的核心任务，新型航空航天装备研发是其重要部分。本课题源于产品研制过程中暴露出车载蓄电池偶发性功能异常失效问题，即蓄电池电量充足时，接通车载设备总电源开关，操作面板指示系统状态异常。针对该现象本文采用中国航天系统经典的故障树分析法，描绘出以“车载蓄电池功能异常失效”为顶事件的故障树模型，逐层逐

4、项筛查可能存在故障隐患的环节，准确定位因电池特性参数选取不合理，导致电量估算不准确误报警，最终造成功能失效。该产品选用了多种蓄电池，不同蓄电池的特性参数也不同，厂家仅提供额定电压、额定电量、重量、体积、温度范围等基本技术参数，不具备准确估算电池电量的条件。因此，本文通过恒流模式电池容量测试、脉冲充放电模式电池容量测试、模拟车用工况功率循环电池容量测试、浮充工况电池容量测试、低温环境电池容量测试、开路电压与容量关系测试、库伦效率实验、负载电压实验、工况模拟验证实验及数据分析，研究了不同电池关键特性参数，总结出关键特性参数研究的方法。根据蓄电池研究获得的关键特性参数

5、和估值补充测试得到的电池组容量、内阻、开路电压等特性随循环工作次数衰减情况，取得估值需要的全部关键特性参数，开发了高准确度、高可靠性的电池电量估算方法及校验修正方法，对该估算方法进行了实验验证。最终，验证结论为估算方法经校验修正后的蓄电池电量估算精度可控制在10%以内，满足设计任务书指标要求，同时证明了提高电量估算精度能够消除车载蓄电池功能异常失效的现象。本文通过故障树分析、蓄电池组特性研究、电量估算方法研究以及估算方法的实验验证，总结出不同蓄电池组关键特性参数的实验方法、实验数据应用方法、剩余电量估算方法，为电池组使用管理建立全寿命周期的数据模型，延长了蓄电池

6、更换周期，使得该项目经济收益成倍增长，同时减少了废蓄电池的污染。关键词：蓄电池；故障树；估算方法-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofChinesemanufacturing2025strategicobjectives,equipmentmanufacturingstandardsandimprovethequalityoftheworkhasbecomethecoretaskofthe13thFive-Yearplan,thedevelopmentofnewaerospaceequipmentis

7、animportantpartof.Exposethevehiclebatteryincidentalfunctionabnormalfailureproblemofthisthesisisbasedontheproductdevelopmentprocess,thebatterypowerissufficient,connecttheon-boardequipmentofthepowerswitch,operationpanelindicatorsystemabnormalstate.Accordingtothefaulttreeofthephenomenon

8、oftheChinasp