《工程科学学报》：基于快速SR-UKF的锂离子动力电池SOC联合估计

《工程科学学报》：三元锂离子动力电池热失控及蔓延特性实验研究（中国人民警察大学、清华大学、北京理工大学）

针对标准无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter, UKF) 算法本身存在着因状态误差协方差矩阵无法实现Cholesky分解而导致滤波发散的隐患，以及在电池状态估计过程中由离线标定的电池等效模型参数而造成的累积误差的问题，本文发展了一种平方根无迹卡尔曼滤波(Square-root unscented Kalman filter, SR-UKF)算法，并设计了一种电池状态联合估计策略。首先快速SR-UKF算法通过对观测方程进行准线性化处理，降低了每次无迹变换时的计算开销；然后在迭代过程中，用状态误差协方差矩阵的平方根代替状态误差协方差矩阵，该平方根是由QR分解与 Cholesky因子的一阶更新得到，解决了UKF 算法迭代过程中可能由计算累积误差引起状态误差协方差矩阵负定而导致滤波结果发散的问题，保证了电池荷电状态(State of charge，SOC)在线滚动估计的数值稳定性；最后采用联合估计策略，对电池等效模型参数进行实时辨识，保证了电池等效模型的准确性与有效性，从而提高了电池SOC的估计精度。仿真对比结果验证了快速SR-UKF算法以及电池状态联合估计策略的可行性与鲁棒性

以电动汽车车用额定容量为42 A·h的三元方壳锂离子电池单体和模组为研究对象，研究其在加热条件下单体的绝热热失控特性及成组后侧向加热热失控蔓延特性。结果表明，锂离子电池在发生热失控时，内部最高温度可达920 ℃，电池表面和内部最大温差达403 ℃；热失控首先在迎向热流的面触发，随后蔓延至整个电池；满电状态下的锂离子电池内部热失控蔓延时间介于8～12 s；热失控蔓延过程中锂离子电池的温度特征与绝热热失控测试相比存在较大差异性；热失控喷发颗粒物中，LiF及石墨质量分数占80%以上；模组中失控电池产生的总能量中用于自身加热和喷发损失的占90%左右，热失控释放总能量的10%足以触发热失控蔓延。本文为研究三元锂离子电池模组安全设计、热失控蔓延抑制及新能源汽车的火灾事故调查提供了参考

车辆工程专业 《工程制图(1)(2)》 《工科化学》 《汽车概论》 《专业认知实践》 《理论力学》 《制图专用周》 《材料力学》 《互换性与技术测量》 《机械原理》 《机械原理课程设计》 《工程材料与热处理》 《机械设计》 《机械控制工程》 《工程热力学》 《汽车构造》 《发动机原理》 《机械设计课程设计》 《汽车结构拆装综合实验》 《机械制造技术基础》 《单片机应用技术》 《液压与液力传动》 《汽车理论》 《汽车设计》 《汽车电子学》 《汽车工程测试基础》 《车辆专业英语》 《汽车车身设计》 《汽车 CAD/CAM》 《汽车车身电控技术》 《电动汽车电驱动技术》 《汽车运用工程》 《汽车营销与保险》 《汽车电子控制开放实验》 《汽车生产实习》 《现代工程软件实训》 《汽车产品实物制作》 《学科竞赛》 《文献检索与论文写作》 《汽车制造工艺学》 《汽车结构有限元》 《汽车系统动力学与仿真》 《汽车车载网络技术》 《新能源汽车技术》 《电动汽车动力电池技术》 《汽车检测与故障诊断》 《汽车维修工程》 《汽车电器》 《汽车设计课程设计》 《汽车制造工艺课程设计》 《汽车服务工程课程设计》 《新能源汽车技术实训》 《汽车检测与诊断模拟实训》 《车险理赔估损模拟实训》 《毕业设计(论文)》 工业设计专业 《工程制图》 《专业导论》 《设计初步》 《设计素描》 《平面构成》 《色彩构成》 《设计表现 1》 《设计初步课程设计（设计色彩）》 《机械设计基础》 《设计表现 2》 《计算机辅助工业设计 1》 《平面基础设计》 《立体构成（立体形态研究）》 《创意思维与现代设计方法》 《立体基础设计》 《计算机辅助工业设计 2》 《设计史》 《交互设计》 《设计心理学》 《交互设计课程设计》 《人机工程学》 《设计程序与方法》 《设计程序与方法课程设计（模型制作）》 《视觉传达设计 1（标志、版式与字体设计）》 《多媒体设计 1》 《专业英语》 《中外美术简史》 《动画与视频设计》 《设计欣赏》 《广告策划（+影视广告）》 《产品设计 1》 《展示设计基础》 《生产实习（设计实习、设计考察）》 《设计材料与工艺》 《视觉传达设计 2(包装与书籍设计)》 《多媒体设计 2》 《设计管理》 《设计研究与实验》 《造型结构设计（+ProE）》 《智能硬件创意设计实践》 《专业前沿讲座》 《

采用阻抗谱技术,对2.8 A·h 18650电芯进行拆解解析,单独分析正负极电极在不同温度下(25、10和-5℃),不同荷电状态下的阻抗变化.结果表明:在不同温度下,在20%~100%荷电状态下,负极作为控制电极,其反应电化学阻抗是正极的数倍,尤其是在-5℃,达到了4倍,负极是电芯一致性问题中动力学因素的控制主因;在0~20%荷电状态下,在10和25℃下,正极的反应电化学阻抗要远远大于负极,正极成为控制端.结合目前电动车上动力电池的实用荷电状态一般在20%~95%,针对该2.8 A·h 18650电芯,提高负极电极的一致性是核心所在.同理,对其他类型电芯而言,在电芯设计过程中,在综合考虑成本的前提下,需要更有针对性地提高正负极的一致性标准,从而更为有效地改善整个电芯产品的一致性

• 引言 • 燃料电池的发明 • 各种燃料电池的技术 • 燃料电池的应用

苏州大学：能源学院《燃料电池-金属空气电池-应用与实践》课程教学大纲

现阶段, 锂离子电池已经成为电动汽车最重要的动力源, 其发展经历了三代技术的发展(钴酸锂正极为第一代, 锰酸锂和磷酸铁锂为第二代, 三元技术为第三代).随着正负极材料向着更高克容量的方向发展和安全性技术的日渐成熟、完善, 更高能量密度的电芯技术正在从实验室走向产业化.本文从锂离子电池产学研结合的角度, 从电池正负极材料, 电池设计和生产工艺来分析动力电池行业最新动态和科学研究的前沿成果, 并结合市场需求与政策导向来阐述动力电池的发展方向和技术路线的实现途径

以一款插电式燃料电池电动汽车(plug-in fuel cell electric vehicle，PFCEV)为研究对象，为改善燃料电池氢气消耗和电池电量消耗之间的均衡，实现插电式燃料电池电动汽车的燃料电池与动力电池之间的最优能量分配，考虑燃料电池汽车实时能量分配的即时回报及未来累积折扣回报，以整车作为环境，整车控制作为智能体，提出了一种基于增强学习算法的插电式燃料电池电动汽车能量管理控制策略.通过Matlab/Simulink建立整车仿真模型对所提出的策略进行仿真验证，相比于基于规则的策略，在不同行驶里程下，电池均可保持一定的电量，整车的综合能耗得到明显降低，在100、200和300 km行驶里程下整车百公里能耗分别降低8.84%、29.5%和38.6%；基于快速原型开发平台进行硬件在环试验验证，城市行驶工况工况下整车综合能耗降低20.8%，硬件在环试验结果与仿真结果基本一致，表明了所制定能量管理策略的有效性和可行性