基于EIS的锂电池阻抗模型研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景与现状 | 第11-17页 |
| 1.1.1 锂离子电池应用现状与研究背景 | 第11-13页 |
| 1.1.2 二次电池阻抗等效模型研究现状 | 第13-15页 |
| 1.1.3 二次电池状态估计方法研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2 研究的目的与意义 | 第17页 |
| 1.3 本文主要研究内容与安排 | 第17-19页 |
| 第二章 EIS与等效阻抗模型理论 | 第19-33页 |
| 2.1 电化学阻抗谱的基本理论 | 第19-20页 |
| 2.1.1 阻抗与导纳 | 第19-20页 |
| 2.1.2 电化学阻抗谱 | 第20页 |
| 2.2 阻抗等效电路与等效元件 | 第20-23页 |
| 2.2.1 等效电阻R | 第20-21页 |
| 2.2.2 等效电容C | 第21页 |
| 2.2.3 等效电感L | 第21-22页 |
| 2.2.4 常相位角元件Q | 第22-23页 |
| 2.3 复合元件及其电化学阻抗谱 | 第23-28页 |
| 2.3.1 R和C串联组成的复合元件 | 第23-24页 |
| 2.3.2 R与C并联组成的复合元件 | 第24-25页 |
| 2.3.3 R与L串联组成的复合元件 | 第25-26页 |
| 2.3.4 R与L并联组成的复合元件 | 第26-28页 |
| 2.4 电池的等效电路模型理论 | 第28-32页 |
| 2.4.1 等效电路模型的确立方法 | 第28-30页 |
| 2.4.2 常见的等效电路模型 | 第30-32页 |
| 2.4.2.1 基本等效电路的分类 | 第30-31页 |
| 2.4.2.2 等效电路模型的优缺点 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 基于EIS阻抗模型参数分析 | 第33-42页 |
| 3.1 EIS方法研究锂离子电池介绍 | 第33-36页 |
| 3.1.1 磷酸铁锂电池 | 第33-34页 |
| 3.1.2 锂离子电池反应机理方面的研究 | 第34-36页 |
| 3.1.2.1 电极对电池阻抗的贡献 | 第34-35页 |
| 3.1.2.2 扩散过程阻抗的研究 | 第35-36页 |
| 3.2 阻抗模型参数变化分析 | 第36-39页 |
| 3.2.1 欧姆内阻值变化分析 | 第37-38页 |
| 3.2.2 极化电阻值变化分析 | 第38-39页 |
| 3.3 EIS在不同SOC下形貌分析 | 第39-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 锂电池阻抗模型的建立 | 第42-53页 |
| 4.1 电化学阻抗谱处理与解析 | 第42-44页 |
| 4.1.1 阻抗数据处理的目的与途径 | 第42-43页 |
| 4.1.2 非线性最小二乘法拟合原理 | 第43-44页 |
| 4.2 等效模型的初步建立 | 第44-48页 |
| 4.2.1 EIS数据采集与初步拟合 | 第44-46页 |
| 4.2.2 模型的初步修正 | 第46-48页 |
| 4.3 模型的简化及最终确立 | 第48-52页 |
| 4.3.1 等效电路模型在低频区的简化 | 第48-49页 |
| 4.3.2 SEI形成机理及阻抗表现 | 第49-50页 |
| 4.3.3 模型的最终确立 | 第50-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 阻抗等效模型的仿真验证 | 第53-66页 |
| 5.1 模型的参数辨识 | 第53-60页 |
| 5.1.1 开路电压Voc的辨识 | 第53-56页 |
| 5.1.2 模型中元件参数的辨识 | 第56-60页 |
| 5.2 电池模型动静态仿真及验证 | 第60-65页 |
| 5.2.1 在仿真平台上建立电池模型 | 第60页 |
| 5.2.2 仿真模型的恒流放电验证 | 第60-63页 |
| 5.2.3 仿真模型的周期放电验证 | 第63-65页 |
| 5.3 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 阻抗等效电路模型的应用 | 第66-76页 |
| 6.1 扩展卡尔曼滤波原理 | 第66-69页 |
| 6.2 基于阻抗模型和EKF对SOC的估计 | 第69-75页 |
| 6.2.1 由模型参数建立状态方程和观测方程 | 第69-71页 |
| 6.2.2 电池SOC估计的递推过程 | 第71-72页 |
| 6.2.3 SOC估计的仿真验证与分析 | 第72-75页 |
| 6.3 本章小结 | 第75-76页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第76-78页 |
| 7.1 全文总结 | 第76-77页 |
| 7.2 后续工作与展望 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第83-84页 |
