清華大學(xué)：新能源車充電關(guān)鍵技術(shù)研究

新能源車充電關(guān)鍵技術(shù)研究韓雪冰王昱李亞倫歐陽明高2023年11月20日23“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！蹦茉唇Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的必由之路，電力改革是主干通道，交通電氣化是加速引擎8拉豆翼到分55口2035年，風(fēng)電光電將占80%以上的裝機(jī)容量和40%以上的電量?！璪erwldClesteChneemps6功率(kW)功率(kW)電動(dòng)汽車的規(guī)?；l(fā)展正推動(dòng)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)向低碳/電氣/智能化轉(zhuǎn)型200920102011201220132014201520162能源轉(zhuǎn)型美國(guó)電網(wǎng)可再生能源發(fā)電比例美國(guó)電網(wǎng)可再生能源發(fā)電比例低碳環(huán)保發(fā)展“光儲(chǔ)充”直流微網(wǎng)建設(shè)低碳化、電氣化與智能化的新一代交通-能源一體化能源互聯(lián)網(wǎng)77bonuldCieateclaneeimp8充電控制充電控制自愈合離分子電位感粘接劑涂層知隔膜PTC涂層賣層智能復(fù)合集流體智能只合生流體92020-今Gen.1一維超細(xì)探針Gen.1一維超細(xì)探針Gen.2多孔長(zhǎng)壽命■基于P2D電化學(xué)顆粒模型分析測(cè)量誤差吾SVm=δEm+n→k介于兩者之間(中間值),結(jié)果為具有安全裕度的估計(jì)值JournalofFnergyCh司0盟…5EnergyEnviron.Sci,20電池最優(yōu)充電控制總體思路外特性正極電位升高下負(fù)極電位降低電流控制電流控制鋰離子電池溫度控制外特性監(jiān)測(cè)正極體積減小外特性監(jiān)測(cè)內(nèi)特性觀測(cè)基于模型的多目標(biāo)優(yōu)化使用策略管理系統(tǒng)溶解安全性影響事心"電池充電MAP標(biāo)定可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)電位的P2D模型[*mp2s01一E5事心"電池充電MAP標(biāo)定可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)電位的P2D模型[*mp2s01一E5新鮮電池和95%SOH電池快充Map圖更新-7電池循環(huán)過程正常衰減@0如*充電MAP與電熱耦合模型開發(fā)熱電耦合分極模型建立長(zhǎng)壽命智能電位傳感器開發(fā)熱電耦合分極模型建立不同溫度和充電工況下的精準(zhǔn)電位與溫度預(yù)測(cè)受控電池對(duì)象U?受控電池對(duì)象U?閉環(huán)控制器負(fù)極電位預(yù)測(cè)0安全快速充電控制算法降維電化學(xué)模型電流在殘閉環(huán)控制器電荷轉(zhuǎn)移極化阻抗考慮SEI膜、電容的最優(yōu)電流RX=(A?-X=(A?-HC)+B,u+HZ+WE,manp=,mcap-K(6-Y)HC?=[Kg(Vk-V),-K(V?m-Y),0十Rate(C)Rate(C)606gg00000熵權(quán)法優(yōu)化切換溫度歸一化樣本比重目標(biāo)函數(shù)信息熵考慮冬天低溫的充電控制策略熵權(quán)法優(yōu)化切換溫度歸一化樣本比重目標(biāo)函數(shù)信息熵充電快升溫快多預(yù)熱顯者加快充電速率控制穩(wěn)定均無析鋰01250.2500376062s07so00Iime)f初溫(C)切換溫度(℃)n0000低成本成本取決于電價(jià)可面向不同電池系統(tǒng)獲取相應(yīng)充電和加熱Map優(yōu)化切換溫度實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的低溫快充光-儲(chǔ)-充-換一體化互補(bǔ)型智慧能源系統(tǒng)--本質(zhì)是將單顆粒模型(1維)向半經(jīng)驗(yàn)公式模型(0維)進(jìn)行降維√SEI膜增厚副反應(yīng)√析鋰副反應(yīng)Modelaccuracyi,SOC,TQanRmMLithiumplatingplatedLi大，負(fù)極電位降低Capacityretention/%Capacityretention/%"光儲(chǔ)充微網(wǎng)能量管理策略"以系統(tǒng)運(yùn)行總成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，搭建了基于粒子群優(yōu)化算法的能量以系統(tǒng)運(yùn)行總成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，搭建了基于粒子群優(yōu)化算法的能量管理策略4"W&t板理frefrePP春“線性功率模型口考慮各組件的模型與管理策略，形成微網(wǎng)仿真模型，CapwCapectyofmxtgystorgesyut是是min{NPC}=min{Cm+NPC□初始投資成本：□初始投資成本：口運(yùn)行維護(hù)成本：口運(yùn)行維護(hù)成本：