純電動(dòng)汽車電池結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的研究.pdf

1、中國(guó)新能源汽車發(fā)展至今，技術(shù)水平穩(wěn)步發(fā)展，建立了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系。新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比，純電驅(qū)動(dòng)采用電池作為能量源，在整體行駛過(guò)程中實(shí)現(xiàn)零污染零排放。即使后期鋰離子電池面臨回收問(wèn)題，但鋰離子電池本身污染小容易集中處理。而內(nèi)燃機(jī)尾氣排放很難集中處理，成為我國(guó)近年來(lái)霧霾影響大中城市的來(lái)源之一。
　　動(dòng)力電池在純電動(dòng)汽車中是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)唯一動(dòng)力源，主要有燃料電池、鎳氫和鋰離子電池等。其相應(yīng)特性必須滿足電動(dòng)

2、汽車行駛、安全性能要求;電池單體及系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電池溫度、循環(huán)性能，電池的功率特性，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，BMS保護(hù)控制都有嚴(yán)格要求。
　　本課題是以長(zhǎng)安M201純電動(dòng)車項(xiàng)目作為課題載體，研究電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池系統(tǒng)，運(yùn)用材料科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真分析方法設(shè)計(jì)出滿足純電動(dòng)汽車駕駛要求、充電要求的動(dòng)力電池系統(tǒng)。本文主要完成的研究工作可以概括如下:
　?、瘛㈦姵貑误w電芯正負(fù)極材料選擇及電池結(jié)構(gòu)、安全性方面優(yōu)化。通過(guò)對(duì)比目前主流動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)

3、發(fā)展概況，把握行業(yè)趨勢(shì)針對(duì)目前動(dòng)力電池出現(xiàn)的問(wèn)題，優(yōu)化材料選擇及配比原則得出最優(yōu)化的材料組合搭配，從而解決電池安全性問(wèn)題，電池鼓脹及一致性差問(wèn)題，并對(duì)設(shè)計(jì)的單體電芯進(jìn)行相關(guān)電性能測(cè)試。
　?、颉⒖傮w規(guī)劃電池系統(tǒng)的電池排布及電池模組和箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。國(guó)家要求電池系統(tǒng)必須滿足五年或十萬(wàn)公里使用壽命，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是其中很重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，包括電池箱體、電池模組、高壓系統(tǒng)布置、密封絕緣設(shè)計(jì)等。根據(jù)項(xiàng)目性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)排布方案，設(shè)計(jì)滿足相關(guān)電器

4、要求的模組方案，對(duì)于設(shè)計(jì)出整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用模擬仿真軟件隨機(jī)振動(dòng)強(qiáng)度，并在方案上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)
　?、?、電池管理系統(tǒng)BMS保護(hù)板的電路與功能設(shè)計(jì)，BMS保護(hù)管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池組的安全合理工作和整車能量管理策略的執(zhí)行都是必不可少的。針對(duì)電池系統(tǒng)使用時(shí)實(shí)際工況制定合理的保護(hù)策略，主要是監(jiān)控電池系統(tǒng)每一串的電池單體電壓，溫度，系統(tǒng)電流，制定系統(tǒng)保護(hù)的上下限閾值，提升系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命，電池系統(tǒng)一致性，系統(tǒng)熱管理控制。
　　Ⅳ、動(dòng)力電