增程式电动汽车用锂离子动力电池寿命的估算与优化研究

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1、硕士学位论文增程式电动汽车用锂离子动力电池寿命的估算与优化研究作者姓名李亚飞学科专业载运工具运用工程指导教师田晟副教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年4月StudyonLifeEstimationandOptimizationofLithium-ionPowerBatteryforExtendedRangeElectricVehicleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：：：LiYafeiSupervisor：：：Associat

2、eProf.TianShengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号分类号：分类号：：：U463.6学校代号学校代号：学校代号：：：10561学学学号号号：号：：：201220106798华南理工大学硕士学位论文增程式电动汽车用锂离子动力电池寿命的的的估算与优化研究作者姓名：李亚飞指导教师姓名、职称：田晟副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：载运工具运用工程研究方向：新能源汽车与动力电池论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年

3、6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：赵克刚委员：徐晓田晟卢凯华南理工大学学位论文原创性声明+人郑S声明：所M交的论义是木人在导师的指导F独立进行研究所収得的研究成朵。除广文中特別加以标注引川的内容外，木论文+包含仆何上t他个人或集体Li经发表成撰％的成果作品。对本义的研究做出重要见献的个人和粢体，均Li在文中以明确方式标明。木人宂企M识到木声明的法律后果由本人承袒。作者签名：$•至吞\m：2015^6IJ3II学位论文版权使用授权书木学位论文作者完伞了解学校冇关保留、

4、使用学位论义的规定，即:研究_'1:在校攻读％位期问论义丨:作的知识产权单位屈华南理丨:大学。学校心权保存并向a家有关部n或机构送交论文的&印件和iu了•版，允许学位论义被査阅（除在保密期内的保密论文外）：，校"丨以公布学位论文的全部或部分内容，可以允i午采用影印、缩印或其它复制丁•段保存、？丨」编学位论文。木人屯了义杓的内容和纸质论文的内容相一致。木$位沦□保密，在____年解密圮适用本授权书。ef:不保密，同意在校园网上发布，供校内师化和与学校有共享协议的单位浏览；丨"]意将本人学位论义提交中国学术期刊(

5、光&版）屯了•杂忐社令文出版和编入CN'KI《十国知t只资源总库》，传播学位论文的个部或部分内容。(请/」.:以I:相应厶框内打作者签匕4■憂>,II期：2015年6jj3U指4教帅签名：II期：2015年63IJ作者联系电话:rllf邮箱:联系地址邮编):摘要增程式电动汽车（EREV）具有节油率高、不受续航里程限制等优点，被认为是传统燃油汽车与纯电动汽车之间的最佳过渡产品。作为EREV的关键部件，锂离子动力电池组的性能和寿命对整车动力性、经济性和安全性有重大影响，电池组寿命状态是EREV整车使用和控制的重要

6、参数，结合EREV整车对锂离子动力电池系统的寿命进行研究具有重要意义。本课题以某自主品牌增程式电动汽车（EREV）用锂离子电池系统的开发为背景，研究不同工况和环境下锂离子电池的工作特性，建立锂离子电池的等效电路模型，并结合电池组寿命测试数据进行EREV动力电池组寿命的拟合。然后，以延长电池组使用寿命为目的，结合EREV的工作特性研究电池组寿命衰减的主要影响因素，提出相应的改进意见。主要的研究内容：（1）EREV车用锂离子动力电池组的工作要求和工作特性的研究，主要内容：EREV的动力结构、工作特点和能量控制策略

7、，锂离子动力电池的工作原理和成组技术，EREV车用锂电池组的工作特点和工作要求；（2）分析现有的电池模型，建立EREV车用锂离子电池的二阶RC等效电路模型，提出模型参数辨识的方法；（3）根据EREV整车行驶要求，参考锂离子电池试验标准，以EREV车用锂离子电池单体和电池组为对象进行充放电试验，对试验数据进行分析以研究锂离子动力电池的主要电性能；（4）进行EREV车用锂离子电池系统的循环寿命试验，得到锂离子电池系统的充/放电容量与循环次数的关系，基于Matlab遗传算法工具箱进行锂离子电池系统的寿命曲线拟合，并

8、根据拟合公式推算电池系统的循环寿命；（5）结合EREV的特点，对系统电池寿命的提高提出改进意见，主要包括空冷散热系统优化、提高一致性、充电策略优化等方面的控制策略。本课题对准确预测电池组寿命，合理地规划EREV动力电池系统的使用，提高车辆使用经济性，加速新能源汽车普及具有重要意义。关键词：增程式电动汽车；锂离子动力电池；循环寿命；电池模型；优化控制IABSTRACTExtendedrangeelec