致谢 | 第5-6页 |
中文摘要 | 第6-8页 |
ABSTRACT | 第8-10页 |
1 绪论 | 第14-38页 |
1.1 课题背景与选题意义 | 第14-22页 |
1.1.1 轨道交通车辆发展趋势 | 第14-18页 |
1.1.2 钛酸锂电池 | 第18-21页 |
1.1.3 课题的提出 | 第21-22页 |
1.2 与本课题相关的国内外研究现状综述 | 第22-35页 |
1.2.1 动力电池等效模型研究现状 | 第23-26页 |
1.2.2 动力电池SOC估计研究现状 | 第26-28页 |
1.2.3 动力电池SOP预测研究现状 | 第28-30页 |
1.2.4 动力电池衰退机制研究现状 | 第30-33页 |
1.2.5 动力电池容量估计研究现状 | 第33-35页 |
1.3 本领域存在的科学问题 | 第35-36页 |
1.4 主要研究内容与论文结构 | 第36-38页 |
2 基于电化学方程的钛酸锂电池等效电路模型研究 | 第38-64页 |
2.1 常用电池等效电路模型 | 第38-43页 |
2.2 电池等效模型改进依据 | 第43-48页 |
2.2.1 电池OCV-SOC曲线的倍率和温度依赖性 | 第43-45页 |
2.2.2 电池欧姆内阻的倍率和温度依赖性 | 第45-46页 |
2.2.3 电池极化特性分布规律 | 第46-47页 |
2.2.4 电化学动力学方程 | 第47-48页 |
2.3 基于Butler-Volmer方程的钛酸锂电池等效电路模型 | 第48-52页 |
2.3.1 电池模型结构 | 第48-49页 |
2.3.2 电池模型响应过程分析 | 第49-52页 |
2.4 恒流工况及动态工况下的钛酸锂电池模型验证 | 第52-63页 |
2.4.1 常温恒流工况下钛酸锂电池模型验证 | 第53-57页 |
2.4.2 常温FUDS动态工况下钛酸锂电池模型验证 | 第57-59页 |
2.4.3 不同温度条件下钛酸锂电池模型适应性验证 | 第59-61页 |
2.4.4 钛酸锂电池模型合理性分析 | 第61-63页 |
2.5 本章小结 | 第63-64页 |
3 模型驱动的钛酸锂电池SOC估计和SOP预测方法研究 | 第64-92页 |
3.1 电池SOC定义修正及电池SOP约束条件分析 | 第65-70页 |
3.1.1 计及温度效应的电池SOC定义修正 | 第65-68页 |
3.1.2 电池SOP约束条件影响因素分析 | 第68-70页 |
3.2 实验准备及方案设计 | 第70-74页 |
3.3 基于钛酸锂电池模型和观测器技术的SOC估计 | 第74-84页 |
3.3.1 钛酸锂电池模型状态空间方程 | 第74-75页 |
3.3.2 卡尔曼滤波器 | 第75-76页 |
3.3.3 自适应卡尔曼滤波器 | 第76-77页 |
3.3.4 PI观测器 | 第77-79页 |
3.3.5 粒子滤波 | 第79-80页 |
3.3.6 钛酸锂电池SOC估计结果对比 | 第80-84页 |
3.4 基于钛酸锂电池模型和电压约束条件的SOP预测 | 第84-89页 |
3.4.1 钛酸锂电池最大可用电流及SOP预测方法 | 第85-86页 |
3.4.2 钛酸锂电池SOP预测结果验证 | 第86-89页 |
3.5 本章小结 | 第89-92页 |
4 循环应力下钛酸锂电池衰退机制研究 | 第92-118页 |
4.1 原位分析法ICA和DVA | 第92-93页 |
4.2 钛酸锂电池循环寿命实验设计 | 第93-96页 |
4.3 钛酸锂电池核心特征参数演变规律 | 第96-103页 |
4.3.1 常温循环应力下特征参数分析 | 第96-101页 |
4.3.2 高温循环应力下特征参数分析 | 第101-103页 |
4.4 钛酸锂电池循环寿命衰退机理研究 | 第103-109页 |
4.4.1 服役状态钛酸锂电池典型区域划分 | 第103-104页 |
4.4.2 钛酸锂电池dQ/dV-V曲线的特征属性识别 | 第104-106页 |
4.4.3 基于ICA的钛酸锂电池容量衰退机理分析 | 第106-109页 |
4.5 基于DVA的钛酸锂电池衰退模式损失量化 | 第109-117页 |
4.6 本章小结 | 第117-118页 |
5 基于部分电压差分曲线的钛酸锂电池容量估计方法研究 | 第118-134页 |
5.1 电池容量估计原理 | 第118-122页 |
5.1.1 经验模型驱动的电池容量估计 | 第118-119页 |
5.1.2 基于OCV-SOC映射关系的电池容量估计 | 第119-120页 |
5.1.3 计及相变特征的电池容量估计 | 第120-122页 |
5.2 基于部分电压差分曲线的钛酸锂电池容量估计方法 | 第122-129页 |
5.2.1 轨道交通车载电池工况特点分析 | 第122-123页 |
5.2.2 基于钛酸锂电池衰退机理的dV/dQ-Q曲线特征提取 | 第123-125页 |
5.2.3 LTO电池容量在线估计方法 | 第125-129页 |
5.3 钛酸锂电池容量估计结果对比 | 第129-132页 |
5.4 本章小结 | 第132-134页 |
6 总结与展望 | 第134-138页 |
6.1 研究内容总结 | 第134-135页 |
6.2 论文主要创新点 | 第135-136页 |
6.3 研究工作展望 | 第136-138页 |
参考文献 | 第138-146页 |
附录A | 第146-148页 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第148-154页 |
学位论文数据集 | 第154页 |