电动汽车用电池充放电性能的仿真.pdf

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李建费建国

电动汽车用电池充放电性能的仿真

西南林学院交通机械与土木工程学院 云南昆明650224

[摘要】电池是电动汽率的关健部件,其特性严重影响电动汽车的动力性能,不同的环境和条件得到的蓄电池的充放电数据不网.本文建立了幸福使者纯动汽车的间控铅酸电池的数学模型,并利用Advisor教件对其充放电特性进行了仿真,结果表明,仿真所得曲线图好的反应出蓄电池的实际充放电特性.因此 该方法可作为研究电动汽车电池的前期参考.

[关键词]电动车电池仿真特性

随着国家对能源和环保的日益重视,电动汽车成为当代汽车行业的热点.其采用电池取代传统的燃油,通过反应将电池内部的化学能转变为电能、再经电动机和控制器把电能转化为驱动轮的动能.图1 为微型电动车的动力系统结构图,整车的能量由蓄电池单独提供.

式中:R一电解液阻值

R-电极内阻

bEr-极化电阻,b为系效

(3)蓄电池端电压

由电池等效电路图可知,电池端电压的计算如下:

式中:B(ik)一时刻,蓄电池的电动势

r一蓄电池的内阻

2文件定义和参数设定

图1:微型电动车的动力系统结构图及电池模型

visor2002是由美国可再生能源实验室在matlah/simulink的环境下开 本文应用Advisor软件对某微型纯电动车的蓄电池进行仿真,Ad-发的仿真软件,其内部设计了各部件的子模块,用户可以根据车型选择需要的模块,也可以编写自己设计的模块添加到软件中.

动力电池是电动汽车是关键部件,它提供车辆运转所需的能量.一般要求具有较高的额定容量和输出功率,现在应用于电动汽车上的 动力电池主要有铅酸电池,镍氢电池,镍锅电池,锂离子电池等.虽然铅酸电池的比能量和比功率相比其他电池较低,但性能稳定、技术成熟、造价低廉,使其在当今仍有着广泛的应用.本仿真采用的是一汽红塔幸福使者电动车的阀控式密封铅酸蓄电池.

仿真模型,每个模型有各自的定义和数据,它们位于ADVI- Advisor设计了整车,蓄电池系统,电动机,变速箱等多个部件的SOR2002data目录下的各个子目录中.其中电池的部件数据文件位于ADVISOR2002datalenergy_morage中.本仿真采用4块12V的阀控铅酸电池,其格式如下:

需电池的瞬时电流、电压和内阻随时间而变化,采用实验的方法直接测址各个量值非常困难.可以先确定电池动态的各个模型然后进行仿真,这对于电动车的设计和保养来说非常必要.

c_description=6FM150;%定义动力电池变量00= %定义动力电池版本es_proprietary=0; %定义文件数据建议性 %定义文件的数据属性%定义sc范围[00]= %定义电池温度

1首电池模型

(1)蓄电池SOC

电池的电动势,内阻的特性函数是铅酸蓄电池模型的基础.这些特性函数的确定是基于电池荷电状态SOC(StatedfCapacity)变化关 系的结果上得到的.

图1含电池的等效电路图.电池的可用容量不仅与环境温度有关,而且还与负载电流以及放电时间有关,即可用容量Qu是温度、减函数时,可用容量Qu的计算如下: 负载电流ia.和持续放电时间:的函数,当负载电流ia=ft)为单调、非

大容量 ex_max_ah_cap=[150150150];%定义其在C/10倍率下的放电最

ea_ooulombie_eff=[0.90.90.9];%放电效率

pu o q pxapu pep uq o ou spou ess_tmp

es_r_dis= [40.7 37.0 33.8 26.9 19.3 15.1 13.1 12.3 11.7 11.8 12.2]/1000;%(ohm)放电时电阻

式中:[r(r)d-可用电量,即蓄电池从-0到时刻:的输出电量:

/1000;%(ohm)充电电阻 en_r_chg= [31.6 29.8 29.5 28.7 28.0 26.9 23.1 25.0 26.1 28.8 47.2]

2-蓄电池容量,为温度和负载电流的函数

蓄电池容量随负载交化的关系早在20世纪初由Peukert提出来丁,Peukcrt公式也称为管电池容量衰减方程

es_v0c= [11.70 11.85 11.96 12.11 12.26 12.37 12.48 12.59 12.6712.7812.89}%(V)开路电压

K=式中:K 电池放电容量:

cs_module_m=53;%(kg)一块12V的电池质量

r_module_num=4:%电池块数

1-蓄电池放电时间

根据以上模型和数据,我们可以建立以下模块:

n-Pcukernt常数,此阀控铅酸电池取0.3

3仿真结果与分析

由上式可以看出,当ul时蓄电池容量和负载电滤之间量线形关系,在相同的放电电流情况下,D值越高,电池容量衰减越快.

电池充放电电阻、电压、电流、功率等参数与萄电状态的关系.环境温 在运行仿真模型后,可以得到以下仿真围,图中清晰地反应了蓄度为40℃时,随着放电的深人,蓄电池的内阻不断增大,面充电时发较缓慢,而在小于0.6以后功率下降较快.说明应将蓄电池的荷电状 生的变化相对较较为稳定.在SOC为0.6以前,电池的功率下降比态限制在这一值以上,以免放电过深造成蓄电池的损伤.在不同放电

即求得蓄电池的SOC表示式.

(2)蓄电池内阻

电池的内阻解析表达式如下:

基于VC软件在衍射计算 中的应用

孟云昆李重光石胜辉云南昆明650093 昆明理工大学理学院

[摘要]光波衍射分布计算和光波传输、变换的研究,在光学信息处理等领城有着重要的理论价值和实用价值.选择合适的计算公式及相应的软件技术,可以大大的简化计算,提高衍射计算的效率.随着计都很重要.本文主要通过VC与Matab编程在衍射计算、数字全息中进行比较,讨论使用VC编程的 算机技术的迅速发展,日前已有多种计算机语言可以编制计算程序,选择适当的计算机语言对计算和端程优点.

[关键词]衍射计算、VC、菲湿尔衍射

0前言:

全息术是盖伯于1949所提出的一种关于波前记录与再现的方法[1].目前已经成为激光应用的一个重要组成部分.随若计算机和数字光电技术的迅速发展,数字技术被广泛的应用到模拟、运算、光学信息处理中.1956年德国科学家罗曼等人制作了世界上第一幅计算机全 息图,它可以完整地记录光波的振幅和相位,因此具有独特的优点和极大的灵活性[2].目前,数字全息在国外获得了较大的进步,它是利用CCD等电荷耦合器件取代传统光学全息中的记录介质来记录全息图,制作成本低,成像速度快,记录和再现灵活等优点.而且可以直接利用 重建的过程都在计算机中完成的.数字全息与传统光学全息相比具有成熟的数字图像处理技术对再现图像进行图像处理,使得再现结果更部分.[3] 加便于观察和后续研究.数字式的全息图的制作包括计算和编码两个

图1

o(x.y)=O(x.y)exp[i(x y)] (1).r(x,y)=R(x,y)cp[(x.y)] (2)

布,他们均为实函数.相位的分布用相对于原点处光线的相位差表示: 其中O(x,y)、Ra(x.y)表示振幅分布,x.y)、(x,y)表示相位分

对衍射计算的研究,始于17世纪,到了19世纪才建立了一些定量分析理论以及相对应的数学公式,由于这些数学公式的复杂性,使得实际的计算工作变得很复杂.随着计算机软件技术的飞速发展,各 种编程语言层出不穷,使得编程语所的可选择性变多、程序执行效率提高、功能越来越强大.早期采用的各种高级语言如Basic、Fortran等编制程序[4],以及目前常用的Malab语言编程进行行射计算程序复的一种可视化高度透明的计算机软件,具有强大的数值计算、数据分 杂、可视性差、功能低,执行效率不高.VC是近年来科学界广为推崇析、数字图像处理功能.

(4)

t27.在x-y面上,全息记录的是参考光和物光叠加干涉以后的强 其中参考光为平面波,物光、参考光和再现光的波长均为入,度,即:

1.数字全息的基本理论及其再现的基本算法

式中*表示复共.

1.1全息的基本原理

共轭光作为再现光波来照射全息图,于是透过全息图的光波复振幅可 再现过程中,通常情况下,我们一般是选用原参考光或参考光的以简单的写成:

将物光和参考光干涉形成的干涉图记录下来就得到了一张全息图.全息图记录过程的示意图如图(1)所示:

物光波,B(xg,y.Z)表示参考光波,Q(xy)表示全息图上任意一点. 图中0表示x-y面的原点,H表示记录的全息图,0(xo,yo.Z)表示

设在全息图平面上的物光、参考光复振幅分别为:

图3警电池充效电约线图

图2答电池仿真模块

参考文献

1.本兴虎,电动汽车论M]北京:北京理工大学出版址.2005.82.陈满泉等,汉合电动车辆基档[M]北京:业京章工大学出版社2001.11 3.白水清等,汽车营电地的使用与量(M)北京:,2005.54.孙春等,电动汽车基动[M]北京:北点理了大季出版社5.王勇,燃料电池电动车动力传输系统的布置,速碟与伤高D武汉:武汉理工大学,2004.2 6.史广壶,应用ADVISOR研究丰出程合动力系控月北京:汽车技术.2003.98.润控密封铅酸电池电导内胞与电治性能关系研充切富电池2007.1 7.真附,贺威等:始酸面电池的光放电均衡方男长沙交造学院学报.2005.9

看,其与仿真所得数据基本相符. 深度时其脉冲功率也会发生相应的变化.从实际车辆的运行情况来

电动汽车用电池充放电性能的仿真

作者: 李建,费建国作者单位: 西南林学院交通机械与土木工程学院云南,昆明.650224刊名: 科技经济市场英文刊名: KEJI JINGJI SHICHANG年,卷(期): 2007(9)

参考文献(8条)

1.陈清泉混合电动车辆基础20012.李兴虎电动汽车概论20053.阀控密封铅酸电池电导/内阻与电池性能关系研究[期刊论文]-蓄电池2007(01)4.袁翔;黄威铅酸蓄电池的充放电均衡方法[期刊论文]-长沙交通学院学报2005(09)5.史广奎应用ADVISG研究丰田混合动力系统[期刊论文]-汽车技术2003(09)6.王勇燃料电池电动车动力传输系统的布置、建模与仿真[学位论文]20047.孙逢春电动汽车基础8.肖永清汽车蓄电池的使用与维修2005

本文链接:d.g..cn/Periodical_kijisc200709147.aspx

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