一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法及应用

文档序号:31869181发布日期:2022-10-21 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,包括以下步骤:1)给定里程数,并根据电动汽车类型确定摩擦系数、电池类型和续航值等参数;2)确定正负极材料,获得正极和负极的充放电电压、比容量、电池平均库伦效率和电极活性材料占比等参数,得出电动汽车最大循环圈数公式;3)以上数据代入公式,计算获得电动汽车循环圈数公式,将电动汽车最大循环圈数公式和电动汽车循环圈数公式进行函数关联得出最佳循环圈数。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤1)中,所述的电动汽车类型包括但不仅限于特斯拉、比亚迪、丰田等厂家生产的纯电动汽车;所述的摩擦系数是指汽车在行驶过程中车轮与地面之间的摩擦系数,最优为0.6;所述的风阻是指汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力,最优为0.4-0.6;所述电池类型主要有三种,常规电池为x类型,富锂正极匹配过量锂金属或者含储备锂的负极为y类型,贫锂正极匹配过量锂金属或者含储备锂的负极为z类型;所述的电动汽车续航值是指电动汽车电池平均充满一次电后所能跑到的最大里程值。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤2)中,所述的正极、负极电压为与比容量相同电流密度下的对锂平均电位;所述的正极、负极比容量为一定电流密度下的比容量,优选电流密度为1c;所述的电池平均库伦效率为指电池循环一定圈数后平均每圈的放电容量与充电容量之百分比。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤2)中,所述的电动汽车最大循环圈数公式如下:中,所述的电动汽车最大循环圈数公式如下:其中:m为锂金属利用率,为理想状态下电动汽车电池平均每圈的库伦效率。5.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤3)中,所述的电动汽车循环圈数公式是在其小于或等于其最大循环圈数的条件下成立的。6.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤3)中,所述的电动汽车循环圈数公式如下:中,所述的电动汽车循环圈数公式如下:p=f
×
vv其中:为电池平均每圈能跑到的里程数;w为电池单体能量密度;γ为修正系数;m
电池
为电动汽车电池的重量;p为整车动力功率消耗,单位为瓦特(w);f为整辆电动汽车行驶中的
阻力,单位为n;v为汽车的运行速度,单位为m/s;m

为整车重量,单位为n;f

为阻力系数,无量纲;c
d
为空气阻力系数,一般为0.4~0.6,无量纲;θ为路面与水平面的倾角,单位为rad;a为整车迎风面积,单位为m2。又因为:其中:w为电池单体能量密度,γ为修正系数,c为正极比容量,为电池平均库伦效率,q为负极比容量,f为电极活性材料占比,e为正负极电压差,z为碱金属理论容量,m为碱金属利用率。对于x类型电池:对于y类型的电池:其中:z为锂金属理论容量,m为锂金属利用率。代入得:其中:其中:对于z类型的电池:q=z
×
m其中:z为锂金属理论容量,m为锂金属利用率。代入可得:其中:其中:7.根据权利要求1所述的一种电动汽车最佳循环圈数的计算方法,其特征在于,步骤3)中,所述电动汽车最佳循环圈数是由权利要求4与6两组函数关联作图得出,其两组函数的交点即为电动汽车最佳循环圈数,如若交点值不为整数,则取较小整数值。
8.权利要求1所述的所述的简化公式和计算方法目的在于获得电动汽车电池最佳循环圈数的通用计算方法,简化新能源汽车应用和理论计算的代码或者程序量,从直观角度获得对于不同参数的电动汽车电池最佳循环圈数。9.权利要求1所述的公式可以快速判断出在一定循环圈数下的碱金属负极的利用率,也可进一步推断出此时电池的实际容量。10.根据权利要求1-9所述的公式作为计算电动汽车电池最佳循环圈并依托此结果设计合适的电动汽车。

技术总结
本发明公开了一种快速准确的计算出一种快速计算电动汽车最佳循环圈数的方法,在知道正极和负极的充放电电压、比容量、电池平均库伦效率和电极活性材料占比等特定的条件下,可以快速准确的计算出电动汽车最佳循环圈数。本发明对电动汽车最佳循环圈数进行理论计算,有助于了解不同电动汽车的理想性能和实际性能,为设计和选择合适的电动汽车运行方式提供一定的理论参考依据。定的理论参考依据。定的理论参考依据。


技术研发人员:章理远 骆雨生 舒杰
受保护的技术使用者:宁波大学
技术研发日:2021.04.20
技术公布日:2022/10/20
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