船用锂电池组健康状态监测系统的设计开题报告
2020-04-14 15:06:40
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着全球经济的快速发展,能源的需求日益增加。在能源短缺和环境污染的双重压力下,越来越多的人将目光投向新能源领域。作为重要的新能源之一,锂电池组以其无污染、高性能的特点在汽车动力系统,船舶电力系统等领域得到了广泛的应用。其中锂电池组作为船舶多能源供电系统重要组成部分,具有工作电压高、能量密度大,自放电率小,无记忆效应,体积小等优点。其安全可靠运行是保证新能源船舶可靠航行的关键。船用锂电池健康状态的实时监测就成为了船舶电力系统的重中之重。 锂离子电池是通过锂离子的嵌入和脱嵌达到化学能与电能之间的转换。电池充电时,锂离子从正极嵌锂化合物中脱出,经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中,正极活性物处于贫锂状态;电池放电时,锂离子则从负极化合物中脱出,经过电解质溶液再嵌入正极化合物中,正极活性物为富锂状态。为保持电荷平衡,充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递,与锂离子一起在正、负极之间来回迁移,使正、负极发生相应的氧化还原反应,保持一定的电位。工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、锂离子浓度等有关。而在正极材料的选材方面,钴酸锂,镍酸锂、锰酸锂等都由于自身的一些因素制约了它们的应用发展。1997年美国萨克斯州立大学johnb.goodenough等报道了磷酸铁锂的可逆嵌脱锂特性后,该材料得到了高度的重视,广泛的研究,和极大的发展。能源是推动人类社会发展的重要物质基础,是经济快速增长的源动力。同时,能源消耗也在急速增长。据有关能源机构预测,全球石油资源将在 2050 年枯竭。对于中国而言,能源问题更是不容忽视。2009年,煤炭消费比例约为 68.7%,石油约为 18%,天然气消 费量占有 3.4%。到 2020 年,所需能源总量可达 45 亿吨标准煤,这说明现在就要加大投入新能源或替代能源的消费比重。作为一个全球性的研究课题, 航运业的节能减排技术已经引起了国际社会的高度重视。为了适应这一新形势的需要,绿色船舶成为其中最重要的解决渠道和未来船舶发展的方向,其中新型能源在船舶上的应用是最具有革新性和代表性的技术。
燕山大学的张金龙,佟微等在《锂电池健康状态估算方法综述》一文中谈到电池健康状态(soh)的定义,锂离子电池容量衰减及老化的主要原因。
武汉理工大学的刘江波在论文中提到采用内阻检测的方法监测锂电池组健康状态。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容及目标
(1)研究内容
1、查阅文献,了解磷酸铁锂动力电池的特性;
3. 研究计划与安排
1-3周,查阅关于磷酸铁锂动力电池特性的相关文献,完成开题报告;
4-5周,完成相关英文文献的翻译;
5-7周,查阅相关资料,整理数据;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 赵战武.船用锂电池组电池管理系统的pcb设计[d].集美大学.2016
[2] 范正航.锂电池bms系统设计[d].电子科技大学.2015
[3] 徐锦超.电动汽车动力电池实时在线监测系统及soc估计[d].广东工业大学.2014