本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池健康智能評(píng)估方法研究

  更多相關(guān)文章： 鋰離子電池 荷電狀態(tài) 隨機(jī)森林 剩余使用壽命 遺傳算法 自回歸差分移動(dòng)平均

【摘要】：鋰離子電池在民用和軍用領(lǐng)域得到了廣泛使用,研制高效、智能的鋰離子電池管理系統(tǒng)是保證鋰離子電池安全使用的主要途徑,鋰離子電池健康智能評(píng)估方法是鋰離子電池管理系統(tǒng)的核心技術(shù),因此,研究快速、高精度的鋰離子電池健康評(píng)估方法具有重大意義。本文主要研究電池健康智能評(píng)估方法中的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法和電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法,主要內(nèi)容有:1)介紹了鋰離子電池的工作原理,闡明了鋰離子電池常用性能參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的基本概念,歸納了鋰離子電池的充電方式并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)了環(huán)境溫度、放電電流和電池老化對(duì)電池實(shí)際容量的影響規(guī)律。2)提出了基于隨機(jī)森林的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法。安時(shí)估計(jì)法的估計(jì)精度嚴(yán)重依賴(lài)電池荷電狀態(tài)初始值的準(zhǔn)確性,基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿U(kuò)展卡爾曼濾波的估計(jì)法雖然能夠自修正電池荷電狀態(tài)的初始值誤差,但是估計(jì)精度往往較差。為解決上述估計(jì)方法存在的問(wèn)題,本文提出基于隨機(jī)森林的電池荷電狀態(tài)估計(jì)法。單體鋰離子電池的穩(wěn)態(tài)放電和動(dòng)態(tài)放電實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法的估計(jì)精度不受電池荷電狀態(tài)初始值影響,估計(jì)精度要高于基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿U(kuò)展卡爾曼濾波的估計(jì)法,而且對(duì)于建立模型時(shí)使用過(guò)的放電工況具有自動(dòng)識(shí)別能力。3)研究了基于GA和ARIMA的電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法。針對(duì)自回歸差分移動(dòng)平均模型的傳統(tǒng)定階方法存在定階流程復(fù)雜,定階過(guò)程存在人為主觀(guān)性選擇的問(wèn)題,本文研究使用遺傳算法優(yōu)化自回歸差分移動(dòng)平均模型的方法預(yù)測(cè)電池剩余使用壽命。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠有效簡(jiǎn)化定階流程,提高預(yù)測(cè)精度。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 荷電狀態(tài) 隨機(jī)森林 剩余使用壽命 遺傳算法 自回歸差分移動(dòng)平均
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 鋰離子電池荷電狀態(tài)估計(jì)技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 鋰離子電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題難點(diǎn)17-18
• 1.4 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排18-20
• 第二章 鋰離子電池工作原理及特性分析20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 鋰離子電池工作原理20-21
• 2.3 鋰離子電池參數(shù)和特性分析21-27
• 2.3.1 鋰離子電池性能參數(shù)21-23
• 2.3.2 鋰離子電池狀態(tài)參數(shù)23-24
• 2.3.3 鋰離子電池充電特性24
• 2.3.4 鋰離子電池放電特性24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 鋰離子電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法研究28-56
• 3.1 引言28
• 3.2 鋰離子電池實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取28-36
• 3.2.1 三洋牌18650鋰離子電池28-29
• 3.2.2 鋰離子電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)29-30
• 3.2.3 鋰離子電池充電方式30
• 3.2.4 鋰離子電池穩(wěn)態(tài)放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取30-31
• 3.2.5 鋰離子電池動(dòng)態(tài)放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取31-36
• 3.3 電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法36-48
• 3.3.1 安時(shí)估計(jì)法36-40
• 3.3.2 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿U(kuò)展卡爾曼濾波的估計(jì)法40-45
• 3.3.3 基于隨機(jī)森林的估計(jì)法45-48
• 3.4 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析48-55
• 3.4.1 穩(wěn)態(tài)放電實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析48-52
• 3.4.2 動(dòng)態(tài)放電實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析52-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第四章 鋰離子電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法研究56-74
• 4.1 引言56
• 4.2 電池加速壽命循環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取56-58
• 4.3 基于A(yíng)RIMA模型的電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法58-63
• 4.3.1 ARIMA模型原理58-60
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析60-63
• 4.4 基于GA和ARIMA模型的電池剩余使用壽命預(yù)測(cè)方法63-73
• 4.4.1 ARMA模型建模63-65
• 4.4.2 遺傳算法原理65-66
• 4.4.3 遺傳算法優(yōu)化的ARIMA模型66-69
• 4.4.4 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析69-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第五章 工作總結(jié)和展望74-76
• 5.1 研究工作總結(jié)74-75
• 5.2 存在問(wèn)題和后續(xù)工作展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙健,楊維芝,趙佳明;鋰離子電池的應(yīng)用開(kāi)發(fā)[J];電池工業(yè);2000年01期

2 ;如何正確使用鋰離子電池[J];電子科技;2000年09期

3 ;我國(guó)第一條現(xiàn)代化鋰離子電池生產(chǎn)線(xiàn)在濰坊建成投產(chǎn)[J];電池工業(yè);2001年01期

4 陳洪超;李相東;;鋰離子電池原理、研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J];軍事通信技術(shù);2001年01期

5 ;新型鋰離子電池[J];炭素技術(shù);2002年03期

6 朱曉軍;;全球最薄鋰離子電池[J];家庭電子;2002年03期

7 啟明;高容量鋰離子電池負(fù)極[J];金屬功能材料;2003年01期

8 楊捷;鋰離子電池的特點(diǎn)與使用[J];現(xiàn)代電視技術(shù);2003年05期

9 周園 ,韓金鐸;鋰離子電池:機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存——參加“鋰離子電池與電動(dòng)車(chē)”研討會(huì)有感[J];鹽湖研究;2003年02期

10 石保慶;鋰離子電池的必測(cè)項(xiàng)目——電池平臺(tái)[J];中國(guó)無(wú)線(xiàn)電管理;2003年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許名飛;郭永興;李新海;吳顯明;;鋰離子電池氣脹問(wèn)題探析[A];第十二屆中國(guó)固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

2 王宏偉;鄧爽;肖海清;王超;楊宗輝;施亞申;;鋰離子電池誤使用的安全檢測(cè)與分析[A];2011年全國(guó)失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 劉勇;盤(pán)毅;謝凱;蘆偉;;鋰離子電池的存儲(chǔ)性能研究[A];第30屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

4 張俊乾;;鋰離子電池中的擴(kuò)散應(yīng)力和破壞[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

5 康慨;戴受惠;萬(wàn)玉華;王樹(shù)安;;我國(guó)鋰離子電池的研究與發(fā)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

6 張千玉;馬曉華;;二甲苯用作鋰離子電池過(guò)充保護(hù)添加劑的研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

7 張千玉;馬曉華;;新型鋰離子電池過(guò)充保護(hù)添加劑的研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

8 朱靜;于申軍;陳志奎;何顯能;周永超;李賀;;水分對(duì)鋰離子電池性能的影響研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 崔少華;楊曉民;;圓型鋰離子電池滲液不良分析[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（2）[C];2009年

10 李琳琳;王斌;吳宇平;T.van Ree;;甲基苯基二-(甲氧二乙基)硅烷用作鋰離子電池功能性添加劑的研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李壯;新國(guó)標(biāo)9月實(shí)施鋰電池門(mén)檻加高[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2005年

2 劉碧瑪;動(dòng)力鋰離子電池要抓住發(fā)展機(jī)遇[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

3 記者　陳穎;深圳鋰電產(chǎn)量已占全國(guó)六成[N];深圳特區(qū)報(bào);2006年

4 實(shí)習(xí)記者 徐恒邋記者 諸玲珍;鋰離子電池安全受關(guān)注 新材料研究是熱點(diǎn)[N];中國(guó)電子報(bào);2008年

5 徐恒 諸玲珍;鋰離子電池安全備受關(guān)注[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2008年

6 李燕京;鋰離子電池國(guó)標(biāo)年內(nèi)將出臺(tái)[N];中國(guó)消費(fèi)者報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 馮健;動(dòng)力鋰離子電池：安全性制約應(yīng)用[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

8 新材料在線(xiàn)首席研究員 李國(guó)強(qiáng);鋰離子電池產(chǎn)業(yè):中日韓三分天下[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

9 金信;全國(guó)最大的鋰離子電池生產(chǎn)基地在津建成[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

10 黃新培;業(yè)內(nèi)專(zhuān)家對(duì)生產(chǎn)企業(yè)提出三點(diǎn)建議[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉金龍;鋰離子電池高性能富鋰錳基正極材料的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 劉玉榮;錳基混合型金屬氧化物孿生微納結(jié)構(gòu)的制備、形成機(jī)理與儲(chǔ)鋰性能[D];山東大學(xué);2015年

3 易金;鋰離子電池釩基負(fù)極材料的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 張千玉;綠色能源材料鈦酸鋰的改性及其回收再利用的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 袁慶豐;鋰離子電池硅基復(fù)合負(fù)極材料和電池安全性的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

6 明海;高容量或高倍率鋰離子電池材料的合成與相應(yīng)全電池的組裝研究[D];蘇州大學(xué);2015年

7 楊智博;高性能鋰離子電池硅/鍺電極的設(shè)計(jì)與制備[D];蘭州大學(xué);2015年

8 董漢成;衛(wèi)星電源電池健康狀態(tài)診斷方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 張濤;廢棄鋰離子電池破碎及富鈷產(chǎn)物浮選的基礎(chǔ)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

10 張立強(qiáng);鋰離子電池多物理模型參數(shù)辨識(shí)及健康特征提取[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張濤;失效鋰離子電池破碎特性研究[D];華東交通大學(xué);2011年

2 馬宇宏;鋰離子電池?zé)岚踩匝芯縖D];電子科技大學(xué);2013年

3 白鋼印;鋰離子電池高電壓正極材料鎳猛酸鋰的合成與改性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 宋贏(yíng);鋰離子電池二氧化鈦負(fù)極材料摻雜改性及電化學(xué)行為研究[D];遼寧大學(xué);2015年

5 安平;聚酰亞胺鋰離子電池隔膜的制備及其性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

6 景其鳴;鋰離子電池高錳三元正極材料的富鋰化研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

7 潘佰韜;鋰離子電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與SOC估算研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

8 紀(jì)繼坤;實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系工藝研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

9 王暖暖;基于UKF的電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池的SOC估算[D];大連海事大學(xué);2016年

10 張卓識(shí);鋰離子電池建模與故障預(yù)測(cè)方法研究[D];大連海事大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：542599