近年來,能源危機(jī)和環(huán)境污染的影響已經(jīng)引起了全社會的廣泛關(guān)注。以鉀離子電池組成的動力電池系統(tǒng)具有比能量高、充放電循環(huán)壽命長、單體自放電低和零污染等特性而被廣泛的用于能量儲存的各個領(lǐng)域。然而,由于動力電池系統(tǒng)是一個典型的復(fù)雜系統(tǒng),采用一般的非線性分析方法很難滿足實際的應(yīng)用需求。為此,本文依托系統(tǒng)復(fù)雜性的分析方法,開展動力電池系統(tǒng)復(fù)雜性分析與建模、電池組狀態(tài)估計以及安全管理的研究,建立動力電池系統(tǒng)建模、狀態(tài)估計以及安全管理的分析體系,為動力電池系統(tǒng)的安全、高效管理提供借鑒。主要研究工作及其創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）針對動力電池系統(tǒng)模型創(chuàng)建問題,從動力電池系統(tǒng)電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、過程特征以及屬性特征的角度實現(xiàn)動力電池系統(tǒng)復(fù)雜性的準(zhǔn)確描述,并采用了基于系統(tǒng)復(fù)雜性的分析方法,建立了一套復(fù)雜系統(tǒng)行為描述與模型創(chuàng)建、模型簡化與有效性和可信性的分析體系,為動力電池系統(tǒng)的行為描述與過程分析提供理論基礎(chǔ)。（2）將系統(tǒng)復(fù)雜性的分析方法應(yīng)用于動力電池系統(tǒng)的建模中,通過分析電池不一致性對電池行為描述的影響,建立了能夠表征電池動力系統(tǒng)過程特性的電池模型。進(jìn)一步,為了消除測量噪聲和觀測噪聲對電池組SOC估計的影響和提高電池模型的... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２本論文的整體框架??（１）動力電池系統(tǒng)復(fù)雜性分析與研宄方法

學(xué)反應(yīng)來工作。鋰離子電池通常是由可脫嵌鋰離子的復(fù)合材料構(gòu)成的正極和負(fù)??極、可溶解鋰化合物材料的電解質(zhì)以及高強(qiáng)度聚烯烴材料組成的電池隔膜組成如??圖２．１所示。組成電池的正極材料通常由有磷酸鐵鋰（ＬｉＦｅＰ〇４）、三元材料??（ＬｉＣＮｉｍＣｏｗＭｍ／ＯＣｈ）等。負(fù)極材料主要有石墨、鈦酸鋰（ＬＵＴｂＯｕ）等。在??充電過程中，鋰離子從正極材料中脫嵌出來，在電解液中通過隔膜向負(fù)極遷移，??最后嵌入負(fù)極材料，此時，負(fù)極處于富鋰態(tài)，同一時間電子的補(bǔ)償電荷會從外電??１１??

０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００?３５０??時間（ｓ）??圖２．２常溫下不同放電倍率對電池端電壓曲線的影響??４．２?１?？?１?？?｜?＂?■???２５．Ｃ?１Ｃ｜??４?一２５．Ｃ１Ｃ．??＼—４５．Ｃ?１Ｃ??３－８＇??．?￡３－６?＇?．??Ｓ３．４?＇＇?■??輯３．２?，一＿?＼?■??，：＾Ｈ?］：??０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００?３５０??時間（ｓ）??圖２．３相同放電倍率不同溫度對電池端電壓曲線的影響??電池的端電壓與動力電池系統(tǒng)工作溫度和充放電倍率密切相關(guān)，如圖２．２和??圖２．３所示。圖２．２和圖２．３所示的實驗結(jié)果表明電池的端電壓具有高度的非線??性。由圖２．２所示，在室溫條件下，電池的放電倍率越大，電池端電壓的變化幅??度越大。由圖２．３所示的相同倍率下的電池放電特性可以發(fā)現(xiàn)，不同的電池工作??溫度將會對電池端電壓特性造成極大的影響。因此，低溫條件下電池端電壓的變??化經(jīng)常被用來衡量電池的低溫性能。??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的政策變遷與政策工具選擇[J]. 李珒,戰(zhàn)建華.  中國人口·資源與環(huán)境. 2017(10)
[2]從鼓勵先進(jìn)到制約落后 “雙積分”政策折射我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展新思路[J]. 徐晨曦.  中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(33)
[3]禁售燃油車:確定中的不確定——專家縱論多國禁售燃油車[J]. 宋玉春.  中國石化. 2017(08)
[4]基于SOC的鋰動力電池組雙向主動均衡控制[J]. 宋紹劍,王志浩,林小峰.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2017(03)
[5]考慮溫度影響的鋰電池功率狀態(tài)估計[J]. 劉新天,何耀,曾國建,鄭昕昕.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(13)
[6]電動汽車鋰離子電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 盧蘭光,李建秋,華劍鋒,歐陽明高.  科技導(dǎo)報. 2016(06)
[7]磷酸鐵鋰電池組均衡控制策略及荷電狀態(tài)估計算法[J]. 馮飛,宋凱,逯仁貴,魏國,朱春波.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(01)
[8]新能源汽車技術(shù)（第2版）[J]. 崔勝民.  中國科技信息. 2014(08)
[9]純電動汽車動力鋰電池均衡充電的研究[J]. 郭軍,劉和平,徐偉,劉平.  電源技術(shù). 2012(04)
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磷酸鐵鋰電池SOC預(yù)測研究[J]. 尹安東,張萬興,趙韓,江昊.  電子測量與儀器學(xué)報. 2011(05)



本文編號：3045727