混合动力汽车用锂电池组温升控制策略研究*
2020-03-21张文俊喜冠南朱建新储爱华
张文俊 喜冠南 朱建新 储爱华
(1.南通大学,南通 226019;2.上海交通大学,汽车电子技术研究所,上海 200240;3.科力远混合动力技术有限公司,上海 201500)
主题词:混合动力汽车 锂电池组 温升控制策略 联合仿真
1 前言
近年来,我国传统能源对外的依赖程度日益增强[1],混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)凭借着节能减排、驾驶模式多变、输出动力较足等优势在新能源汽车体系中脱颖而出[2],锂离子电池因电压平台高、比能量高、自放电率低、无记忆效应等特点成为混合动力汽车动力电池的主流[3]。
温度是影响动力电池性能、寿命及安全的关键因素[4],因而电池温升控制策略作为电池热管理系统(Battery Thermal Management System,BTMS)中关键的一环已成为当下研究热点[5-6]。Peng Q 等[7]依据计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件得到的锂电池组温度场设计了温升控制策略,并验证了其可靠性。程子洋等[8]基于MATLAB/Simulink软件并结合混合动力汽车的降噪目标建立了镍氢动力电池组热管理控制策略,该控制策略可以在满足镍氢电池组温度控制需求的同时降低车内噪声声压级1~3 dB(A)。张军等[9]基于MATLAB/Simulink建立锂电池组温升模型,并设计了一种针对电池温升的整车控制策略,通过限制电机功率达到控制电池温升的目的,并通过试验验证了控制策略的可行性。王健等[10]基于AMESim 软件建立了纯电动汽车的热管理系统模型,结合仿真结果,对制定的热管理系统控制策略进行了优化。
为适应混合动力汽车复杂的运行工况,保证动力电池温度处于安全温度范围,本文采用AMESim 与MATLAB/Simulink的联合仿真调试,分别对加速、爬坡、故障、NEDC 工况下以及环境温度为0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃时锂电池组的温升特性进行研究,从而验证并改进相应的温升控制策略。……
