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基于模型的电池充电优化框架:权衡充电时间与电池衰退
论文作者:Sean Appleton & Abbas Fotouhi
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本研究旨在通过考虑电池衰退和充电时间之间的不同权衡,为电动汽车充电开发一个优化框架。研究首次考虑了充电和冷却功率的实际限制以及更详细的健康模型。以磷酸铁锂电池为例,展示了所提出的优化框架的有效性。考虑到充电状态、充电率、温度和时间等应力因素,使用耦合电热等效电路模型和两个电池健康模型,以数学方法获得最佳充电电流曲线。优化结果表明,在同时考虑充电时间和电池健康状况的情况下,恒流-恒压(CCCV)充电协议比基准充电协议有所改进。优化充电协议与恒流恒压充电协议的主要区别在于,优化充电协议具有应用约束条件和适应初始条件的额外能力。例如,在案例研究中发现,"最佳时间"充电需要12分钟,而"最佳健康"充电情况表明,将电池从25%充电状态充至75%需要约100分钟。这两种极端情况之间的任何其他权衡也都可以通过建议的充电协议来实现。
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关键词:充电优化,电池衰退,电热等效电路模型,电动汽车,磷酸铁锂
本文是克兰菲尔德大学Abbas Fotouhi团队开展的研究,引用词条如下:
Appleton, S., Fotouhi, A.: A model-based battery charging optimization framework for proper trade-offs between time and degradation. Automot. Innov. 6(2), 204–219 (2023)
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通过涡流诱导搅拌器增强电动汽车电池传热的数值研究
论文作者:Yubo Lian, Yinsheng Liao, Jianjian Liu, Zhiming Hu & Haolun Xu
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对流传热在开发高性能电池单元中起着重要作用。为了延长续航里程,电动汽车需要携带大量的电池片。然而,电池单元周围的热扩散会阻碍对流传热系数的提高。为了改善流体混合以增强对流传热,本文设计了一种利用强涡流的新型搅拌器,用于破坏电池单元周围的热边界层。同时,本文还开发了一种流固耦合算法,用于模拟各种拍动运动下的对流传热速率。与传统的清洁通道相比,搅拌梁引起的涡流振动可使平均努塞尔特数增加了119.59%。这项研究可为优化电动汽车电池内部的热结构设计提供参考。
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关键词:电动汽车电池,热管理,流体-结构相互作用,空气冷却
本文是比亚迪廉玉波团队研究成果,引用词条如下:
Lian, Y., Liao, Y., Liu, J. et al.: Numerical study of heat transfer enhancement in the electric vehicle battery via vortex-induced agitator. Automot. Innov. 6(2), 244–255 (2023)
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锂离子电池异常检测和故障诊断方法综述
论文作者:Xinhua Liu, Mingyue Wang, Rui Cao, Meng Lyu, Cheng Zhang, Shen Li, Bin Guo, Lisheng Zhang, Zhengjie Zhang, Xinlei Gao, Hanchao Cheng, Bin Ma & Shichun Yang
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近年来,电动汽车行业蓬勃发展,而锂离子电池作为其主要储能设备,因其高功率密度和长循环寿命等优点而得到广泛应用。为了确保电池系统的安全高效运行,并及时进行维护,准确可靠地检测和诊断电池故障显得尤为重要。本文全面综述了目前最先进的电池故障诊断方法。首先,对电池的劣化和故障机制进行了分析,并总结了常见的异常行为。然后,将故障诊断方法分为统计分析法、模型法、信号处理法和数据驱动法,并对这些方法的特点和应用进行了综合比较。最后,讨论了现有故障诊断方法所面临的挑战,并指出了未来的研究方向。
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关键词:锂离子电池,衰退机制,故障诊断,异常检测,电池安全
本文是北京航空航天大学杨世春教授团队研究成果,引用词条如下:
Liu, X., Wang, M., Cao, R. et al.: Review of abnormality detection and fault diagnosis methods for lithium-ion batteries. Automot. Innov. 6(2), 256–267 (2023)
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