鋰離子電池作為新能源汽車動力系統(tǒng)的核心部件,得到廣泛應(yīng)用。電池充電策略會影響其充電時間、循環(huán)壽命及運行安全,研究和選取合適的優(yōu)化充電策略將提高電池的經(jīng)濟性及安全性。目前關(guān)于研究如何有效延長電池循環(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。文章主要研究內(nèi)容如下:首先,分析了電池的SOC區(qū)間特性。針對三元鋰離子電池設(shè)計了不同充電倍率及不同SOC區(qū)間下的脈沖實驗,通過建立電池等效電路模型辨識得到不同倍率下電池基本參數(shù)隨SOC區(qū)間的變化特性;針對同款電池設(shè)計了不同SOC區(qū)間下電池循環(huán)壽命實驗,得到電池?zé)崃W(xué)性能及動力學(xué)性能在不同SOC循環(huán)區(qū)間下的衰退特性。通過對比分析實驗數(shù)據(jù)得出低端SOC區(qū)間電池內(nèi)阻大且動力學(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的多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化充電策略。利用實驗數(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)... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：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 文章主要研究內(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)概念簡介
    2.2 不同SOC區(qū)間電池參數(shù)特性分析
        2.2.1 電池動態(tài)模型
        2.2.2 電池參數(shù)測試方案
        2.2.3 模型參數(shù)辨識
        2.2.4 參數(shù)準(zhǔn)確性驗證
        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
        2.3.2 電池循環(huán)壽命測試方案
        2.3.3 電池?zé)崃W(xué)性能衰退分析
        2.3.4 電池動力學(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 基于動態(tài)規(guī)劃算法的優(yōu)化充電控制方法
        4.2.1 動態(tài)規(guī)劃算法原理
        4.2.2 動態(tài)規(guī)劃算法設(shè)計
        4.2.3 優(yōu)化電流序列
    4.3 基于模型預(yù)測控制理論的優(yōu)化充電控制方法
        4.3.1 模型預(yù)測控制理論基礎(chǔ)
        4.3.2 仿真設(shè)計
        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 充電方法對比及實驗驗證
    5.1 傳統(tǒng)與優(yōu)化充電法的對比分析
        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
作者簡歷及攻讀碩士學(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】：
期刊論文
[1]鋰離子電池?zé)峁芾砗桶踩匝芯縖J]. 董緹,彭鵬,曹文炅,王亦偉,岑繼文,郭劍,趙春榮,蔣方明.  新能源進展. 2019(01)
[2]動態(tài)規(guī)劃變形算法在遞歸函數(shù)中的應(yīng)用[J]. 封震震.  電腦知識與技術(shù). 2019(03)
[3]基于MPC的智能車軌跡跟蹤算法[J]. 梁政燾,趙克剛,裴鋒,郭泉成.  機械與電子. 2019(01)
[4]三元材料鋰離子電池極化電壓特性研究[J]. 佘立陽,羅馬吉,郭亞洲,耿志超.  電源技術(shù). 2019(01)
[5]基于Matlab的動態(tài)規(guī)劃算法的實現(xiàn)及應(yīng)用[J]. 陳甜甜.  中國校外教育. 2019(03)
[6]基于動態(tài)規(guī)劃算法的RGV智能調(diào)度策略[J]. 沃蕓婷,禹一童.  工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(06)
[7]一種基于改進模型預(yù)測控制算法的永磁同步電機多參數(shù)辨識研究[J]. 王楠楠,蔡彬.  微電機. 2018(11)
[8]車載動力電池材料的發(fā)展趨勢[J]. 董金平,賴鮮,唐蘅,楊潤丹.  化工新型材料. 2018(10)
[9]水性鈦酸鋰鋰離子電池比容量和倍率的影響因素研究[J]. 徐麗敏,王婧潔.  寶鋼技術(shù). 2018(05)
[10]動態(tài)規(guī)劃算法的教學(xué)探討[J]. 陳曉梅,張晶.  電腦知識與技術(shù). 2018(26)

博士論文
[1]鋰離子電池火災(zāi)危險性及熱失控臨界條件研究[D]. 黃沛豐.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]動力鋰離子電池組壽命影響因素及測試方法研究[D]. 時瑋.北京交通大學(xué) 2014
[3]鋰離子電池的熱效應(yīng)及其安全性能的研究[D]. 黃倩.復(fù)旦大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃控制策略的混合動力電動汽車能量管理研究[D]. 劉洋.長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]電動車用鋰離子電池快速充電技術(shù)研究[D]. 陳瑩.江南大學(xué) 2018
[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]基于運行數(shù)據(jù)的異常電池診斷及實現(xiàn)[D]. 李歡.北京交通大學(xué) 2018
[5]溫度對鋰離子動力電池充放電性能影響的研究[D]. 林健.海南大學(xué) 2018
[6]基于IC曲線特征參數(shù)的鋰離子電池SOH估計及DSP實現(xiàn)[D]. 張昊.北京交通大學(xué) 2018
[7]鋰離子動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研究[D]. 李小龍.電子科技大學(xué) 2018
[10]基于動態(tài)規(guī)劃的并聯(lián)混合動力汽車能量優(yōu)化仿真研究[D]. 宋炳玉.吉林大學(xué) 2017



本文編號：3646412