本文關(guān)鍵詞：電動汽車用鋰離子電池健康特征參數(shù)提取方法研究

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【摘要】：電動汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展有效地緩解了環(huán)境污染及能源壓力,同時也產(chǎn)生了一系列的社會問題。電動汽車用鋰離子從電動汽車退役之后的出路是目前亟待解決的問題,梯次利用是降低電池全生命周期成本,提升退役電池可利用價值的有效手段。梯次利用的關(guān)鍵技術(shù)是退役動力電池健康特征參數(shù)的提取方法以及再成組的聚類方法。本文通過對動力電池在老化過程中,關(guān)鍵特征參數(shù)提取方法的研究,為梯次利用后期的聚類成組提供參數(shù)依據(jù)。單體動力電池低倍率恒流充放電時的端電壓由正、負極開路電勢以及過電勢構(gòu)成,在假定過電勢恒定的前提下,得到電池端電壓與正、負極開路電勢之間的關(guān)系,以此為基礎(chǔ),利用非線性最小二乘法提取到電池特征參數(shù)并進行實驗驗證。在動態(tài)工況情況下,通過擴展卡爾曼濾波遞推計算得到電池近似的開路電壓,再通過正負極電勢等效電路模型及非線性最小二乘法實現(xiàn)對正負極電勢模型中涉及的負極特征參數(shù)進行提取,之后進行實驗驗證。在此基礎(chǔ)上,提取不同工況下的特征參數(shù),得到各特征參數(shù)在動力電池老化過程中的變化趨勢,通過分析動力電池老化過程中各個特征參數(shù)的性能特點以及溫度、充放電倍率對參數(shù)的影響,以此分析電池材料退化機理、退化狀態(tài)等詳細信息,以此作為動力電池梯次利用的理論基礎(chǔ)�；谏鲜鲠槍﹄姵貑误w進行的研究,在電動汽車動態(tài)工況中,通過不同工況實驗找到可靠的SOC變化區(qū)間以及容量變化量來提取動力電池的總?cè)萘�。進一步研究可以提取到特征參數(shù)的電壓區(qū)間,作為電池組中電池單體特征參數(shù)提取的基礎(chǔ)。分別對串聯(lián)電池組進行充滿成組方式及放空成組方式的實驗,進行特征參數(shù)提取,分析成組方式對參數(shù)提取的影響以及特征參數(shù)提取的條件。最后通過哈爾濱公交車運行數(shù)據(jù)對本方法進行驗證。從驗證結(jié)果可以看出,該方法具有較好的估計精度。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 老化機理 特征參數(shù)提取 非線性最小二乘法
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 鋰離子電池等效模型研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 鋰離子電池參數(shù)提取方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 鋰離子電池老化機理分析研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容14-17
• 第2章 鋰離子電池數(shù)學模型及健康特征參數(shù)提取17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)原理及性能17-19
• 2.3 單體鋰離子電池等效模型及健康特征參數(shù)提取19-34
• 2.3.1 低倍率健康特征參數(shù)提取19-25
• 2.3.2 動態(tài)放電工況健康特征參數(shù)提取25-29
• 2.3.3 實驗仿真驗證29-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 鋰離子電池特征參數(shù)與老化機制35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 鋰離子電池老化實驗方案35-38
• 3.3 鋰離子電池老化機制38-40
• 3.4 鋰離子電池實驗數(shù)據(jù)處理分析40-47
• 3.4.1 電池老化過程特征參數(shù)變化規(guī)律40-42
• 3.4.2 倍率對特征參數(shù)性能影響42-45
• 3.4.3 溫度對特征參數(shù)性能影響45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 電池組中電池單體特征參數(shù)提取方法48-64
• 4.1 引言48
• 4.2 電池組充放電特性48-49
• 4.3 電池組內(nèi)電池單體特征參數(shù)提取49-59
• 4.3.1 低倍率充電工況電池單體容量特征參數(shù)提取49-52
• 4.3.2 低倍率充電工況電池單體電極特征參數(shù)提取52-53
• 4.3.3 動態(tài)放電工況電池單體容量特征參數(shù)提取53-56
• 4.3.4 動態(tài)放電工況電池單體電極特征參數(shù)提取56-59
• 4.4 電池組成組方式對參數(shù)提取的影響59-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第5章 電池組中電池單體特征參數(shù)提取方法驗證64-68
• 5.1 引言64
• 5.2 電池組實驗方案及驗證64-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75

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本文編號：706364