鋰離子電池作為新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件,得到廣泛應(yīng)用。電池充電策略會(huì)影響其充電時(shí)間、循環(huán)壽命及運(yùn)行安全,研究和選取合適的優(yōu)化充電策略將提高電池的經(jīng)濟(jì)性及安全性。目前關(guān)于研究如何有效延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命的充電策略較少,本文以三元鋰離子電池作為研究對(duì)象,建立了壽命最大化的分區(qū)間優(yōu)化充電策略。文章主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,分析了電池的SOC區(qū)間特性。針對(duì)三元鋰離子電池設(shè)計(jì)了不同充電倍率及不同SOC區(qū)間下的脈沖實(shí)驗(yàn),通過(guò)建立電池等效電路模型辨識(shí)得到不同倍率下電池基本參數(shù)隨SOC區(qū)間的變化特性;針對(duì)同款電池設(shè)計(jì)了不同SOC區(qū)間下電池循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn),得到電池?zé)崃W(xué)性能及動(dòng)力學(xué)性能在不同SOC循環(huán)區(qū)間下的衰退特性。通過(guò)對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出低端SOC區(qū)間電池內(nèi)阻大且動(dòng)力學(xué)性能衰退嚴(yán)重,高端SOC區(qū)間電池?zé)崃W(xué)性能衰退嚴(yán)重,中端SOC區(qū)間電池性能穩(wěn)定,為SOC分區(qū)間充電策略的提出提供了理論依據(jù)。其次,提出了綜合考慮容量衰退速率與能耗作為懲罰項(xiàng)的多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化充電策略。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在全SOC循環(huán)區(qū)間電池容量衰退速率模型的基礎(chǔ)上建立了 SOC分區(qū)間電池容量衰退速率模型;此外,建立了能耗與充電倍率及SOC間的關(guān)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 課題研究背景及選題意義
    1.2 鋰離子電池工作原理簡(jiǎn)介
    1.3 鋰離子電池充電技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 傳統(tǒng)恒流恒壓充電法
        1.3.2 基于電池模型的優(yōu)化充電策略
        1.3.3 電流間歇充電策略
        1.3.4 階梯變電流充電策略
    1.4 文章主要研究?jī)?nèi)容
2 鋰離子電池SOC區(qū)間特性分析
    2.1 鋰離子電池相關(guān)概念簡(jiǎn)介
    2.2 不同SOC區(qū)間電池參數(shù)特性分析
        2.2.1 電池動(dòng)態(tài)模型
        2.2.2 電池參數(shù)測(cè)試方案
        2.2.3 模型參數(shù)辨識(shí)
        2.2.4 參數(shù)準(zhǔn)確性驗(yàn)證
        2.2.5 電池參數(shù)的SOC區(qū)間特性
    2.3 不同SOC區(qū)間循環(huán)壽命特性分析
        2.3.1 電池容量衰退分類(lèi)
        2.3.2 電池循環(huán)壽命測(cè)試方案
        2.3.3 電池?zé)崃W(xué)性能衰退分析
        2.3.4 電池動(dòng)力學(xué)性能衰退分析
    2.4 本章小結(jié)
3 鋰離子電池充電策略建模研究
    3.1 電池充電策略影響因素
    3.2 目標(biāo)函數(shù)的確定
    3.3 容量衰退速率模型
        3.3.1 容量衰退速率定義
        3.3.2 容量衰退速率模型的建立
    3.4 能耗模型
        3.4.1 能耗模型定義
        3.4.2 直流內(nèi)阻函數(shù)
        3.4.3 能耗模型的建立
    3.5 本章小結(jié)
4 鋰離子電池多目標(biāo)優(yōu)化充電控制方法
    4.1 分區(qū)間多階段恒流充電法
    4.2 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的優(yōu)化充電控制方法
        4.2.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法原理
        4.2.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法設(shè)計(jì)
        4.2.3 優(yōu)化電流序列
    4.3 基于模型預(yù)測(cè)控制理論的優(yōu)化充電控制方法
        4.3.1 模型預(yù)測(cè)控制理論基礎(chǔ)
        4.3.2 仿真設(shè)計(jì)
        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 充電方法對(duì)比及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 傳統(tǒng)與優(yōu)化充電法的對(duì)比分析
        5.1.1 充電性能
        5.1.2 循環(huán)壽命
    5.2 基于容量增量法的電池老化機(jī)理分析
        5.2.1 容量增量分析法
        5.2.2 IC曲線分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于模糊控制的鋰離子電池恒定極化充電方法研究[D]. 王越洋.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于運(yùn)行數(shù)據(jù)的異常電池診斷及實(shí)現(xiàn)[D]. 李歡.北京交通大學(xué) 2018
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[6]基于IC曲線特征參數(shù)的鋰離子電池SOH估計(jì)及DSP實(shí)現(xiàn)[D]. 張昊.北京交通大學(xué) 2018
[7]鋰離子動(dòng)力電池健康特征提取與診斷研究[D]. 郭琦沛.北京交通大學(xué) 2018
[8]柴電混合動(dòng)力系統(tǒng)容量配置與能量管理策略研究[D]. 袁燁.北京交通大學(xué) 2018
[9]鋰離子電池充放電特性及安全性檢測(cè)研究[D]. 李小龍.電子科技大學(xué) 2018
[10]基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)能量?jī)?yōu)化仿真研究[D]. 宋炳玉.吉林大學(xué) 2017



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