Анализ влияния режимов движения электромобилей на процесс старения тяговых аккумуляторов на основе цикла WLTC

Автор: Щуров Н.И., Штанг А.А., Дедов С.И., Сяоган У

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Статья в выпуске: 8 т.13, 2020 года.

Бесплатный доступ

В работе рассмотрены темпы роста электротранспортных средств с учетом развития электрохимических накопителей энергии. Определены основные механизмы старения литиевых аккумуляторов в условиях неравномерной нагрузки и с учетом реверсивного характера процессов энергообмена с короткими режимами подзаряда аккумуляторов при рекуперативном торможении. Для оценки старения литиевого аккумулятора за основу принят ездовой цикл WLTC, в соответствии с которым формировалась нагрузка на блок накопителей электромобиля. В качестве исследуемого образца принят Nissan Leaf, оснащенный различными по энергоемкости блоками накопителей (БН). Получены для одной аккумуляторной ячейки токовые диаграммы, приведены минимальные, средние и максимальные токи, а также длительности режимов тяги, торможения и остановки в различных режимах управления электроподвижного состава. Сделано предположение о росте энергоемкости БН в будущем периоде и определено ее влияние на нагрузку аккумуляторной батареи (АБ). На основе проведенной обработки данных выявлены основные изменения в протекающих в энергоустановке процессах, связанные с увеличением энергоемкости БН.

Еще

Электротранспорт, электрохимические накопители энергии, литиевый аккумулятор, ездовые циклы, рекуперация энергии

Короткий адрес: https://sciup.org/146281625

IDR: 146281625   |   DOI: 10.17516/1999-494X-0279

Список литературы Анализ влияния режимов движения электромобилей на процесс старения тяговых аккумуляторов на основе цикла WLTC

  • Bloomberg New Energy Finance 2019 - Режим доступа: https://bnef.turtl.co/story/neo2019/page/1?teaser=true - Заглавие с экрана. - Access: https://bnef.turtl.co/story/neo2019/page/1?teaser=true
  • Shtang A.A., Yaroslavtsev M.V., Dedov S.I., Xiaogang W. Comparison of energy consumption of different types of passenger public transport in russian operational conditions, 20 International conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices, EDM 2019, Altai Republic, Erlagol, 2019, 705-710
  • Groot J. State-of-Health Estimation of Li-ion Batteries: Ageing Models, Doctoral Thesis at the Graduate School in Energy and Environment, Chalmers University of Technology, 2014.
  • Оспанбеков Б.К. Оптимизация ресурсоопределяющих эксплуатационных режимов тяговых аккумуляторных батарей электромобилей, дис. … канд. тех. наук. Москва, 2017, 170 с.
  • Pankaj Arora, Ralph E. White, Marc Doyle, Capacity Fade Mechanisms and Side Reactions in Lithium-Ion Batteries, Journal of The Electrochemical Society, 1998, 145, 10
  • Daniel-Ioan Stroe, Søren Knudsen Kær, Egoitz Martinez-Laserna, Maciej Swierczynski, Accelerated aging of Lithium-ion batteries based on electric vehicle mission profile, 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2017
  • Samveg Saxena, Caroline Le Floch, Jason MacDonald, Scott Moura, Quantifying EV battery end-of-life through analysis of travel needs with vehicle powertrain models, Journal of Power Sources, 2015, 282, 265-276
  • Gillespie Thomas D., Fundamentals of Vehicle Dynamics. Society of Automotive Engineers, Inc, 1992. 470 p.
  • Zhengyu Chu, Xuning Feng, Minggao Ouyang, Zuofu Wang, Languang Lu, Jianqiu Li, Xuebing Han, Optimal charge current of lithium ion battery, Energy Procedia, 2017, 142, 1867-1873
  • Medvedev O.S., Wang Q., Popovich A.A. & Novikov P.A. Comparison of conductive additives for high-power applications of Li-ion batteries, Ionics, 2020, 26, 4277-4286
  • Yaroslavtsev M.V., Shtang A.A, Dedov S.I. Automated calculation of economic feasibility of using various types of passenger public transport in Russian conditions, Journal of Physics Conference Series, 2019, 1333, 7
  • Takei K., Kumai K., Kobayashi Y., Miyashito H., Terada N., Iwahori T., Tanaka T. Cycle life estimation of lithium secondary battery by extrapolation method and accelerated aging test, J. Power Sources, 2001, 97-98, 697-701
  • Madeleine Ecker, Calendar and cycle life study of Li(NiMnCo)O2-based 18650 lithium ion batteries, Journal of Power Sources, 2014, 248, 839-851
  • Tobishima S., Yamaki J., Hirai T. Safety and capacity retention of lithium ion cells after long periods of storage, Journal of Applied Electrochemistry, 2000, 30, 405-410
  • Waldmann T., Kasper M., Fleischhammer M., Wohlfahrt M. Temperature dependent ageing mechanisms in Lithium - ion batteries - A Post - Mortem study, Journal of Power Sources, Elsevier, 2014, 363, 129-135
  • Сяоган У, Сюефэн Ли, Щуров Н.И., Штанг А.А., Ярославцев М.В., Дедов С. Определение уровня заряда литий-ионного аккумулятора на основе алгоритма расширенного фильтра Калмана, Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технологии, 2020, 13(4), 420-437.
  • Рожко Д.Я. Альтернативные и переходные источники энергии для городского транспорта, Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технологии, 2020, 13 (5), 586-596
Еще
Статья научная