太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生清潔能源的規(guī)�；瘧�(yīng)用推動(dòng)了能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展。鋰離子電池因其優(yōu)良的性能成為電力儲(chǔ)能、電驅(qū)動(dòng)載具、便攜式電子產(chǎn)品等應(yīng)用的主流電能存儲(chǔ)方案。隨應(yīng)用的推廣,鋰離子電池的安全性及可靠性問(wèn)題日益凸。在此背景下,深入研究電池系統(tǒng)的建模和在線狀態(tài)估計(jì)技術(shù)方法,對(duì)有效管理電池系統(tǒng),保障電池安全、可靠、高效益運(yùn)行具有重要意義。本文基于鋰離子電池基礎(chǔ)理論,結(jié)合分?jǐn)?shù)階微積分(FOC)理論、群體智能優(yōu)化理論、滑�？刂�(SMC)技術(shù)和觀測(cè)器設(shè)計(jì)理論,圍繞鋰離子電池系統(tǒng)的建模辨識(shí)和狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題展開(kāi)研究,主要研究工作如下:針對(duì)鋰離子電池非線性系統(tǒng)的建模問(wèn)題,在基礎(chǔ)P2D電化學(xué)模型中考慮雙電層電容及溫度對(duì)模型參數(shù)的影響,構(gòu)建了鋰離子電池模擬系統(tǒng),模擬電池充放電測(cè)試,并分析其電化學(xué)阻抗特性。基于此,采用描述復(fù)雜系統(tǒng)能力較強(qiáng)的FOC在時(shí)域建立了電池分?jǐn)?shù)階等效電路模型:考慮電池受不同條件因素的影響,提出了變參數(shù)分?jǐn)?shù)階RC等效電路模型(Wi-FORCECM),該模型對(duì)典型條件情形利用了對(duì)應(yīng)的子模型建模描述,而子模型采用了不確定項(xiàng)綜合刻畫(huà)參數(shù)不確定、建模誤差及擾動(dòng)的影響,使模型與電池實(shí)際應(yīng)用情形的變化...

【文章頁(yè)數(shù)】：266 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展
        1.2.1 鋰離子電池系統(tǒng)建模研究現(xiàn)狀及發(fā)展
            1.2.1.1 電化學(xué)模型
            1.2.1.2 等效電路模型
            1.2.1.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型
        1.2.2 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)與鋰離子電池模型辨識(shí)研究現(xiàn)狀及發(fā)展
            1.2.2.1 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)
            1.2.2.2 鋰離子電池系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)
        1.2.3 群體智能優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展
        1.2.4 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)與鋰離子電池狀態(tài)估計(jì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展
            1.2.4.1 分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
            1.2.4.2 鋰離子電池系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
    1.3 論文的研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.3.1 論文研究目標(biāo)
        1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文的章節(jié)安排
第二章 鋰離子電池非線性系統(tǒng)分?jǐn)?shù)階建模
    2.1 引言
    2.2 鋰離子電池電化學(xué)模型和阻抗特性
        2.2.1 鋰離子電池準(zhǔn)二維電化學(xué)模型
            2.2.1.1 基礎(chǔ)模型
            2.2.1.2 含雙電層電容的電化學(xué)模型
            2.2.1.3 溫度依賴的模型參數(shù)
        2.2.2 Li BAT-P2Dsys電池模擬系統(tǒng)
        2.2.3 鋰離子電池電化學(xué)阻抗譜
    2.3 鋰離子電池分?jǐn)?shù)階微積分模型構(gòu)建
        2.3.1 鋰離子電池變參數(shù)分?jǐn)?shù)階RC等效電路模型
        2.3.2 鋰離子電池雙分?jǐn)?shù)階環(huán)等效電路模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于IGAL-ABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)及鋰離子電池參數(shù)估計(jì)
    3.1 引言
    3.2 問(wèn)題描述
    3.3 IGAL-ABC智能優(yōu)化方法
        3.3.1 IGAL-ABC基本原理
            3.3.1.1 增強(qiáng)的蜜蜂搜索
            3.3.1.2 IGAL-ABC智能優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)步驟
        3.3.2 IGAL-ABC智能優(yōu)化方法實(shí)驗(yàn)分析
    3.4 基于IGAL-ABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)和鋰離子電池參數(shù)估計(jì)
        3.4.1 基于IGAL-ABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)及電池參數(shù)估計(jì)方法
        3.4.2 基于IGAL-ABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)仿真分析
        3.4.3 基于IGAL-ABC的電池分?jǐn)?shù)階模型參數(shù)估計(jì)實(shí)驗(yàn)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于MNIIABC的分?jǐn)?shù)階非線性時(shí)延系統(tǒng)與鋰離子電池模型辨識(shí)
    4.1 引言
    4.2 問(wèn)題描述
    4.3 MNIIABC智能優(yōu)化方法
        4.3.1 MNIIABC基本原理
        4.3.2 MNIIABC收斂性分析
        4.3.3 MNIIABC智能優(yōu)化方法仿真分析
    4.4 基于MNIIABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)和鋰離子電池模型辨識(shí)
        4.4.1 基于MNIIABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)和電池模型辨識(shí)方法
        4.4.2 基于MNIIABC的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)分析
        4.4.3 基于MNIIABC的鋰離子電池模型辨識(shí)實(shí)驗(yàn)分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于分?jǐn)?shù)階滑模觀測(cè)器的分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)描述和基本定義及性質(zhì)
    5.3 分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的FOSMO設(shè)計(jì)
        5.3.1 確定性分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)FOSMO設(shè)計(jì)
        5.3.2 不確定性分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)FOSMO設(shè)計(jì)
    5.4 仿真分析
        5.4.1 確定性分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)的FOSMO實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.2 不確定性分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)的FOSMO實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.3 分?jǐn)?shù)階觀測(cè)器仿真對(duì)比
    5.5 本章小結(jié)
第六章 基于切換滑�？刂啤埐穹�?jǐn)?shù)階觀測(cè)器的鋰離子電池SOC估計(jì)
    6.1 引言
    6.2 模型和問(wèn)題描述
    6.3 切換滑模控制—龍伯格分?jǐn)?shù)階觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    6.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 基于自適應(yīng)滑模觀測(cè)器和分?jǐn)?shù)階模型的鋰離子電池SOC估計(jì)
    7.1 引言
    7.2 自適應(yīng)滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        7.2.1 AdpSMO-FOECM設(shè)計(jì)
        7.2.2 LAdpSMO-FOECM設(shè)計(jì)
        7.2.3 RSW-AdpSMO-FOECM設(shè)計(jì)
    7.3 基于自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的SOC狀態(tài)估計(jì)
    7.4 仿真實(shí)驗(yàn)分析
    7.5 本章小結(jié)
第八章 基于TPS-FrCSMO和自適應(yīng)滑模觀測(cè)器的SOC與SOH聯(lián)合估計(jì)
    8.1 引言
    8.2 模型和問(wèn)題描述
    8.3 基于兩階段切換分?jǐn)?shù)階滑模觀測(cè)器的SOC估計(jì)
        8.3.1 兩階段切換分?jǐn)?shù)階滑模觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        8.3.2 基于TPS-FrCSMO的電池SOC估計(jì)方法
    8.4 基于TPS-FrCSMO和自適應(yīng)SMO的SOC與SOH聯(lián)合估計(jì)方法
    8.5 仿真實(shí)驗(yàn)分析
        8.5.1 TPS-FrCSMO-FOECM仿真分析
        8.5.2 鋰離子電池SOH估計(jì)實(shí)驗(yàn)分析
    8.6 本章小結(jié)
第九章 基于adpABC-PF方法的鋰離子電池RUL狀態(tài)估計(jì)
    9.1 引言
    9.2 模型和問(wèn)題描述
    9.3 基于adpABC-PF的鋰離子電池RUL狀態(tài)估計(jì)
        9.3.1 貝葉斯估計(jì)與粒子濾波
        9.3.2 adpABC-PF濾波方法與電池RUL估計(jì)
    9.4 電池RUL估計(jì)實(shí)驗(yàn)分析
    9.5 本章小結(jié)
第十章 總結(jié)與展望
    10.1 研究工作總結(jié)
        10.1.1 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
        10.1.2 研究工作和成果總結(jié)
    10.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
附錄E
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3937861