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动力电池循环寿命预测及自动评价系统研发
| 论文题名： | 动力电池循环寿命预测及自动评价系统研发 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;寿命预测;自动评价;粒子滤波 |
| 摘要： | 电动汽车能量来源广泛、环境污染小、能量利用率高，是解决当今世界能源环境问题的关键途径。对电动汽车而言，动力电池的性能和价格是制约其大规模产业化和实用化进程的主要瓶颈。近年来，由于动力电池使用不当引发了大量的安全事故，同时电池成组的试验和检测标准也尚不完善。为保障动力电池安全、高效、可靠运行，必须深入了解动力电池内外特性变化，实现电池状态的快速精确估计。本文将锂离子动力电池作为研究对象，旨在开发一套具有自主知识产权的动力电池自动评价和模拟系统软件，为动力电池的生产、应用及科学研究等提供根本保证。具体研究内容如下: 首先，以锂离子电池中的磷酸铁锂电池单体作为研究对象，搭建了电池试验平台，设计了一整套动力电池测试方案，主要包括最大可用容量测试、HPPC充放电测试、不同倍率测试以及寿命循环测试四部分。接着根据得出的测试数据对磷酸铁锂电池单体的基本性能进行了分析，主要是放电倍率、放电容量、内阻和老化特性，为预测锂离子电池循环寿命提供了基础数据和理论依据。 其次，选择粒子滤波算法预测了锂离子电池的循环寿命。首先阐述了该算法的主要原理。然后建立了电池容量退化模型，详细介绍了粒子滤波算法的工作流程，实现了电池寿命的预测;针对基本粒子滤波预测算法的缺陷，使用改进的扩展卡尔曼粒子滤波算法预测动力电池循环寿命，实现了更高的估计精度，为后面开发的动力电池自动评价和模拟系统提供了一种精确可靠的循环寿命预测算法。 最后，制定了动力电池自动评价和模拟系统软件的详细方案，包括动力电池测试软件、动力电池自动评价软件、动力电池模拟软件和数据库系统四大功能模块。目前，以LabVIEW软件为开发平台，结合MySQL数据库和MATLAB数据分析软件，开发完成了动力电池自动评价软件以及动力电池模拟软件的核心功能模块。开发完成后的动力电池自动评价和模拟系统软件不依托任何其他软件平台运行，具有重大的现实应用意义和学术研究价值。 |
| 作者： | 耿飞 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 段彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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