锂离子电池分数阶模型及其充电策略研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 本论文研究的背景和意义 | 第9-11页 |
| 1.2 电池管理技术 | 第11-15页 |
| 1.2.1 车用动力电池 | 第11-12页 |
| 1.2.2 锂离子动电池 | 第12-13页 |
| 1.2.3 电池管理系统 | 第13-15页 |
| 1.3 电池建模和充电技术研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3.1 电池模型研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 电池充电技术研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 本论文的研究内容与结构 | 第19-20页 |
| 第2章 分数阶控制系统 | 第20-31页 |
| 2.1 分数阶微积分的基本概念 | 第20-23页 |
| 2.1.1 基本函数 | 第20-21页 |
| 2.1.2 分数阶微积分定义 | 第21-22页 |
| 2.1.3 分数阶微积分的性质 | 第22页 |
| 2.1.4 分数阶微积分物理意义 | 第22-23页 |
| 2.2 分数阶控制系统 | 第23-26页 |
| 2.2.1 描述形式 | 第23-25页 |
| 2.2.2 能控能观性 | 第25页 |
| 2.2.3 系统稳定性 | 第25-26页 |
| 2.3 分数阶微分算子的离散化 | 第26-29页 |
| 2.3.1 直接离散化方法 | 第27页 |
| 2.3.2 间接离散化方法 | 第27-29页 |
| 2.4 分数阶系统方法在工程研究中的应用 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 锂离子电池分数阶建模 | 第31-41页 |
| 3.1 锂离子电池工作原理和特性 | 第31-36页 |
| 3.1.1 定义 | 第31-32页 |
| 3.1.2 锂离子电池的工作原理 | 第32-33页 |
| 3.1.3 电池内部的热力学行为 | 第33-34页 |
| 3.1.4 运动和扩散过电压 | 第34-35页 |
| 3.1.5 双层效应 | 第35-36页 |
| 3.2 锂离子电池分数阶建模 | 第36-39页 |
| 3.2.1 分数阶建模方法在电池研究中的应用 | 第37页 |
| 3.2.2 LiFePO4电池分数阶模型推导 | 第37-39页 |
| 3.3 分数阶微分算子的数值求解 | 第39-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 模型参数辨识和结果分析 | 第41-59页 |
| 4.1 锂离子电池测试系统和实验 | 第41-47页 |
| 4.1.1 电池参数 | 第41页 |
| 4.1.2 电池测试系统简介 | 第41-42页 |
| 4.1.3 电池测试流程 | 第42-44页 |
| 4.1.4 电池数据特性分析 | 第44-47页 |
| 4.2 模型参数辨识方法 | 第47-50页 |
| 4.2.1 分数阶系统辨识方法概述 | 第47-48页 |
| 4.2.2 粒子群优化算法 | 第48-50页 |
| 4.3 参数辨识结果分析 | 第50-55页 |
| 4.3.1 分数阶阶次的预设 | 第50页 |
| 4.3.2 模型参数辨识结果 | 第50-53页 |
| 4.3.3 模型在不同条件下的验证 | 第53-55页 |
| 4.4 与等效电路模型的对比 | 第55-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第5章 电池充电研究 | 第59-74页 |
| 5.1 概述 | 第59页 |
| 5.2 伪谱法简介 | 第59-62页 |
| 5.2.1 最优控制问题的描述 | 第60页 |
| 5.2.2 Legendre伪谱法基本框架 | 第60-62页 |
| 5.3 优化控制问题 | 第62-63页 |
| 5.4 结果分析与讨论 | 第63-73页 |
| 5.4.1 优化问题的算法实现 | 第63-66页 |
| 5.4.2 优化结果分析 | 第66-68页 |
| 5.4.3 最大充电电压的影响 | 第68-70页 |
| 5.4.4 温度的影响 | 第70-72页 |
| 5.4.5 老化的影响 | 第72-73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-76页 |
| 1 全文总结 | 第74页 |
| 2 本文创新点 | 第74-75页 |
| 3 展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-85页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86页 |
