本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車鋰離子電池模型仿真與SOH研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電動(dòng)汽車以動(dòng)力電池做為主要?jiǎng)恿Γ姵氐男阅苤苯佑绊懼嚨男阅�，目前�?duì)動(dòng)力電池的研究已經(jīng)成為各大汽車公司研究的熱點(diǎn)。目前動(dòng)力電池的研究主要包括兩部分，第一部分是針對(duì)電池的荷電狀態(tài)（State of Charge，SOC）的研究，第二部分是針對(duì)電池壽命（State of Health，SOH），通過(guò)對(duì)SOC和SOH的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)控制來(lái)提高動(dòng)力電池的性能，降低電池的維護(hù)成本。 本文以12Ah的鋰離子電池為研究對(duì)象，主要工作包括以下幾方面內(nèi)容： 首先闡述了研究鋰離子電池的重要意義，目前研究電池性能時(shí)應(yīng)用的主要模型和SOH的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了在不同角度下SOH的定義。 然后闡述了典型的鋰離子電池工作的化學(xué)原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究鋰離子電池的特性。對(duì)12Ah的鋰離子電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，標(biāo)定電池SOC與開路電壓，SOC與電池內(nèi)阻之間的關(guān)系。對(duì)電池的電氣特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究了電池的容量特性，充放電效率特性，并對(duì)鋰離子電池的容量補(bǔ)償因子進(jìn)行計(jì)算。分析電池極化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，根據(jù)電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)原理闡述電池容量衰減的原因。 基于電池電化學(xué)原理建立電池的基本模型，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到常用的Randle模型，電池內(nèi)部的電子運(yùn)動(dòng)主要包括擴(kuò)散現(xiàn)象和遷移現(xiàn)象，對(duì)這兩種電子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行建模，建立起具有2個(gè)RC環(huán)的等效電路模型。在Simulink環(huán)境下搭建電池的等效電路模型，對(duì)等效電路模型進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。 對(duì)鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn)，以得到的壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析鋰離子電池的壽命特性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)電池壽命隨著循環(huán)使用次數(shù)的變化規(guī)律，研究經(jīng)過(guò)多次使用的電池的性能，探究電池的容量，放電效率，能量效率，內(nèi)阻等參數(shù)隨電池壽命變化的規(guī)律。采用曲線擬合建立電池壽命與電池使用次數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)這個(gè)模型預(yù)測(cè)電池的SOH。 最后，根據(jù)電壓曲線擬合法估算鋰電池的SOH。首先對(duì)電池在不同放電倍率下，不同SOH下的電池充電曲線進(jìn)行歸一化處理，比較經(jīng)過(guò)歸一化計(jì)算后的充電電壓誤差。根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)12Ah的鋰離子電池進(jìn)行SOH估計(jì)算法的驗(yàn)證，驗(yàn)證電壓曲線擬合法的估計(jì)精度，分析SOH的估算結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車 鋰電池 模型建模 SOH
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U469.72;TM912
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題來(lái)源及研究意義9
• 1.2 電池模型的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 內(nèi)阻模型9-10
• 1.2.2 等效電路模型10
• 1.2.3 遺傳算法模型10
• 1.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型10-11
• 1.2.5 電化學(xué)模型11-12
• 1.3 SOH 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 SOH 的定義12-13
• 1.3.2 SOH 的研究方法13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 第2章 鋰離子電池的特性及容量衰減機(jī)理分析15-27
• 2.1 鋰離子電池的工作原理15-17
• 2.2 鋰離子電池的基本特性17-23
• 2.2.1 鋰離子電池的電動(dòng)勢(shì)17
• 2.2.2 鋰離子電池 SOC 與開路電壓的關(guān)系17-18
• 2.2.3 鋰離子電池 SOC 與內(nèi)阻的關(guān)系18-20
• 2.2.4 鋰離子電池的電氣特性20-22
• 2.2.5 鋰離子電池的極化現(xiàn)象22-23
• 2.3 影響 SOH 的因素及電池失效機(jī)理23-26
• 2.3.1 影響 SOH 的因素23-24
• 2.3.2 鋰電池失效化學(xué)機(jī)理分析24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 鋰離子電池模型的建立及仿真27-43
• 3.1 電池模型的建立27-38
• 3.2 模型精度仿真分析38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-43
• 第4章 鋰離子電池壽命特性研究43-51
• 4.1 電池實(shí)驗(yàn)工況說(shuō)明43-44
• 4.2 電池壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)44-46
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象及設(shè)備44-45
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)基本數(shù)據(jù)45-46
• 4.3 實(shí)驗(yàn)基本數(shù)據(jù)作圖及分析46-49
• 4.4 鋰電池壽命特性建模49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 基于電壓曲線擬合法的 SOH 估計(jì)51-59
• 5.1 電壓曲線擬合法估算 SOH 的算法51-52
• 5.2 歸一化電壓曲線精度驗(yàn)證52-55
• 5.2.1 不同 SOH 下的精度驗(yàn)證53-54
• 5.2.2 不同充電倍率下的精度驗(yàn)證54-55
• 5.3 SOH 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-59
• 第6章 總結(jié)59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果67-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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6 崔玉峰;楊晴;張林山;王駿;;國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀及充電技術(shù)研究[J];云南電力技術(shù);2010年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉云建;鋰離子動(dòng)力電池的制作與性能研究[D];中南大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：320615