主要内容

锂离子温度相关电池模型

此示例显示了温度对7.2 V、5.4 Ah锂离子电池模块的影响。

苏尔曼·恩约亚M.,路易A·德桑(蒙特利尔高等技术学院)

电路描述

本演示演示了温度对7.2 V、5.4 Ah锂离子电池模型性能的影响。该模型(包括电池/环境温度对电压、容量和电阻的影响)在放电和充电过程中提交至可变环境温度。将其性能与忽略温度影响的情况进行了比较。从示波器上观察到,温度相关电池模型的性能接近实际。由于充电(或放电)热损失和环境温度变化,电池/内部温度升高/降低,输出电压和容量也随之升高/降低。

模拟

演示显示了当环境温度从20摄氏度到-20摄氏度再到0摄氏度变化时,依赖于温度的锂离子电池模型(电池A)的性能。电池B表示忽略温度影响的情况。启动模拟并打开示波器以查看所有信号。

在t=0 s时,蓄电池A和B在20℃的环境温度下用2 A放电。

在t=150 s时,由于放电过程中的热损失,内部温度已升高至其稳态值29.2度。这导致蓄电池A的输出电压略微升高,而蓄电池B的输出电压继续降低。

在t=1000 s时,环境温度降低至-20℃。这会导致蓄电池A的输出电压随着内部温度的快速降低而大幅降低。此外,蓄电池A的SOC也会由于蓄电池容量的降低而降低。蓄电池B的输出电压继续缓慢降低至其稳态电压。

在t = 2000s时,环境温度从-20℃升高到0℃,随着内部温度升高,A电池输出电压增大。同时,随着容量的增加,A电池的SOC也会增加。电池B的输出电压保持稳定。

在t=2500 s时,蓄电池A和B在0℃的环境温度下用3 A进行充电。这会导致内部温度升高,因为充电过程中的热损失会增加蓄电池A的充电电压。之后,蓄电池A和B继续充电,直到完全充电。

参考文献

1.O.Tremblay,L.-A.Dessaint,A.-I.Dekkiche,用于混合动力电动汽车动态模拟的通用电池模型,2007年IEEE车辆动力和推进会议,2007年9月9日至13日,美国德克萨斯州阿灵顿。

3.朱聪,李杏虎,宋凌军,向黎明,锂离子电池组理论热模型的开发,电源杂志,第223卷,2013年2月1日,第155-164页。

2.L.H.Saw,K.Somasundaram,Y.Ye,A.A.O.Tay,电动汽车用磷酸铁锂电池的电热分析,《电源杂志》,第249卷,2014年3月1日,第231-238页。