动力电池作为纯电动汽车的关键部件之一,其性能好坏直接影响纯电动汽车的发展前景。三元锂离子电池具有能量密度高、充放电效率高、循环特性好等诸多优点,已被广泛应用于纯电动乘用车。本文以某自主品牌纯电动SUV搭载的三元锂电池系统为研究对象,进行了以下几个方面的研究工作。(1)首先阐述了国内外纯电动汽车的发展现状以及锂离子电池寿命的研究现状,介绍了锂离子电池的结构和工作原理,以及描述锂电池工作特性的等效电路模型,然后在Simulink中建立二阶戴维宁(Thevenin)等效电路模型,为锂电池的参数辨识及寿命预测奠定了基础。(2)运用Simulink软件建立了锂电池参数辨识模型,通过Parameter Estimation工具箱对电池模型进行参数辨识,以脉冲充/放电试验获取的电池端电压曲线和电流曲线为辨识依据,原理基于非线性最小二乘法,经过迭代运算得到电池模型的各个参数,这些参数将用于下一章整车仿真模型的建立。(3)运用ADVISOR软件建立整车仿真模型并采用标准循环工况进行仿真,将仿真结果与实车试验结果进行对比,两者非常接近,说明建立的整车模型是准确的,当实车试验不易开展时可用仿真结果来模拟试验结果,建立整车仿真模型的目的是为了验证后续建立的锂电池动态测试工况。(4)根据电动汽车功率平衡方程,采用等效替换法将NEDC工况转换成电池动态测试工况。为了验证所建立的电池动态测试工况的可靠性,首先按照该测试工况进行充放电台架试验,然后利用整车模型进行NEDC工况仿真,将台架试验结果与NEDC仿真结果进行对比,发现电池电流、功率的误差在合理范围内,说明基于等效法建立的电池测试工况能够很好地模拟NEDC循环工况。(5)根据电池动态测试工况,利用电池试验台架进行NEDC循环寿命试验,得到电池充放电容量与NEDC循环次数的相应数据,然后基于Matlab遗传算法工具箱拟合试验数据,得到刻画电池容量衰退规律的数学模型,用来预测锂电池系统的循环寿命。该方法具有试验周期短、成本低、预测准确等优点。本文对三元锂电池系统的工况循环寿命进行研究,探究出一条模拟NEDC循环的电池台架试验方法,该方法可以反映汽车行驶过程中电池系统的寿命衰减情况,更准确地预测电池的实际使用寿命,且试验周期短,具有工程应用价值。