基于運行工況的有軌電車電池壽命分析

芮執臣 傅 健 馬 龍 徐明霞 郭 愛

(1.中國鐵路蘭州局集團有限公司蘭州貨運中心 甘肅 蘭州 731100；2. 西南交通大學電氣工程學院 四川 成都 610031)

近年來，我國的地鐵、有軌電車等公共交通得到快速發展，以車載儲能為動力源的有軌電車成為研究熱點[1]。車載儲能供電方式簡單可靠，但是過多的儲能裝置不僅使列車體積大，且難以長距離運行。無線電能傳輸技術不僅可以在無電纜連接情況下直接給有軌電車充電，使用時無接觸磨損，而且可減少車載儲能裝置的體積和重量[2]。無線傳能和車載儲能構成混合動力，已成為有軌電車發展的方向之一。

以無線傳能和鋰電池構成動力源的有軌電車，行駛壽命受動力電池的制約。目前在鋰電池壽命方面，已經取得了豐碩的成果。文獻[3]利用電池充放電倍率、溫度和放電深度提取實際環境下等效應力條件，提出不同溫度和放電深度的電池壽命測試方法；通過擬合退化數據得到動力電池的壽命模型參數，并利用線性累積的方法提出了簡化的電池容量衰退模型。文獻[4]分析了電流倍率、溫度、放電深度、循環次數和擱置時間對動力電池壽命衰退的影響；以電池的容量作為壽命衰退的特征量，利用加速壽命實驗數據對循環壽命模型和日歷壽命模型參數進行辨識；用以改善電動汽車能量管理策略。文獻[5]通過電池溫度、放電深度和放電倍率研究了磷酸鐵鋰電池的容量衰減和壽命模型，通過大量的實驗數據提出了基于發電倍率和溫度的動力電池容量衰減模型。……