混合动力汽车用镍氢电池存储及性能衰减研究

【摘要】：能源危机、环境污染以及温室效应等问题的日益严重,对汽车行业提出了更高的节能减排要求。电动汽车由于具有高效、节能等特点,因而受到了世界范围内的广泛关注。动力电池是混合动力汽车及电动汽车的关键零部件之一,对动力电池的长期存储和维护是电动汽车使用过程中非常重要的一环,但目前国内外在这方面的研究还较少。目前的镍氢充电电池普遍存在过充放电性能较差、自放电行为较大的缺点,使其应用受到一定的限制。对于镍氢充电电池而言,充电的镍氢电池(Ni-MH),具有高的吉布斯自由能,具有进行自放电的“热力学驱动力”。表现为电池上进行电化学反应的电极电位的降低,在这里我们称为电池的“自放电”。充电后电池容量的损失与电池的自放电行为密切相关。自放电行为导致了电池体系由充电后的高能状态转变为放电后的低能状态,而充电电池的容量损失是否可恢复,则与自放电机制和放电条件有关。对镍氢电池的自放电行为的深刻理解在电池的使用和电池性能预测方面非常重要。因此,本文以混合动力汽车用镍氢电池为研究对象,设计了一套关于镍氢电池储存维护方法的实验,研究不同的存储条件和维护方法对其性能衰减的影响,主要的研究内容如下:①分析镍氢电池自放电机理,设计了关于镍氢电池存储维护方法的实验;②研究充放电方式对电池性能的影响;③研究维护周期对电池性能的影响;④研究静置时间对电池性能的影响;⑤研究充电倍率对电池性能的影响;⑥研究存储SOC对电池性能的影响。 【关键词】：混合动力汽车 镍氢电池 存储 维护 性能衰减
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7;U463.63
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 电动汽车的发展概况8-10
• 1.1.1 电动汽车的分类8-9
• 1.1.2 混合动力汽车国外发展现状9-10
• 1.1.3 混合动力汽车国内发展现状10
• 1.2 混合动力汽车核心技术10-12
• 1.2.1 电池技术11
• 1.2.2 驱动电机及其控制技术11
• 1.2.3 能量管理技术11-12
• 1.2.4 整车技术12
• 1.3 混合动力汽车用电池的发展12-13
• 1.3.1 高功率铅酸电池12-13
• 1.3.2 高功率镍氢电池13
• 1.3.3 锂离子电池13
• 1.4 课题简介13-16
• 1.4.1 课题研究的目的和意义13-14
• 1.4.2 课题研究内容14-16
• 2 镍氢电池自放电特性16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 镍氢电池概述16-18
• 2.2.1 镍氢电池的结构16-17
• 2.2.2 镍氢电池的工作原理17
• 2.2.3 镍氢电池的特点17-18
• 2.2.4 镍氢电池研究及应用发展18
• 2.3 自放电机理18-19
• 2.4 本章小结19-20
• 3 实验设计20-28
• 3.1 引言20
• 3.2 实验对象20
• 3.3 实验设备20-21
• 3.4 维护方案21-25
• 3.5 测试项目25-27
• 3.6 本章小结27-28
• 4 实验结果及分析28-68
• 4.1 引言28
• 4.2 充放电方式对电池性能的影响28-36
• 4.2.1 充放电方式对电池容量的影响28-30
• 4.2.2 充放电方式对电池充放电功率的影响30-34
• 4.2.3 充放电方式对电池充放电效率的影响34-36
• 4.3 维护周期对电池性能的影响36-42
• 4.3.1 维护周期对电池容量的影响36-38
• 4.3.2 维护周期对电池充放电功率的影响38-40
• 4.3.3 维护周期对电池充放电效率的影响40-42
• 4.4 静置时间对电池性能的影响42-53
• 4.4.1 静置时间对电池容量的影响42-44
• 4.4.2 静置时间对电池充放电功率的影响44-50
• 4.4.3 静置时间对电池充放电效率的影响50-53
• 4.5 充电倍率对电池性能的影响53-60
• 4.5.1 充电倍率对电池容量的影响53-54
• 4.5.2 充电倍率对电池充放电功率的影响54-58
• 4.5.3 充电倍率对电池充放电效率的影响58-60
• 4.6 存储SOC对电池性能的影响60-66
• 4.6.1 存储SOC对电池容量的影响60-61
• 4.6.2 存储SOC对电池充放电功率的影响61-64
• 4.6.3 存储SOC对电池充放电效率的影响64-66
• 4.7 本章小结66-68
• 5 全文总结与展望68-70
• 5.1 全文总结68
• 5.2 工作展望68-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-76
• 附录76
• A. 攻读硕士学位期间发表的论文76

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