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《哈尔滨理工大学》 2010年
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锂电池阻抗模型参数的BP神经网络预测研究

陈严君  
【摘要】: 针对目前锂电池的检测技术与分类方法相对落后,从而直接影响电池的使用寿命和可靠性能,提出利用BP神经网络预测电池阻抗模型参数的方法,目的是为电池的一致性研究提供理论依据和方法。 电池阻抗模型包含了大量能够表现电池性能的信息,因此电池阻抗模型参数在电池一致性的研究中具有十分重要的意义。本研究将基于电子运动理论的电极等效电路应用于初始阻抗模型的建立过程中,通过参考的等效元件的阻抗谱特征,并结合测量的电池阻抗谱曲线特征对等效电路进行修正,最终得出一个既符合电池内部结构和工作原理,又符合测量结果的电池阻抗模型。 在分析了电池电压响应采样值与电池阻抗模型参数相关性的基础上,采用BP神经网络方法,利用实验中获取的样本数据建立了电池阻抗模型参数的预测模型。在此模型的构建过程中对比了trainlm、trainrp、trainscg、trainbfs和traingdx五种MATLAB神经网络工具箱提供的快速学习方法,选取了训练效果最优的trainlm算法对网络进行训练。通过检验样本进行仿真检验表明,采用所构建模型预测的电池阻抗模型参数与实际测量值的最大相对误差仅为1.23%,证明了采用BP神经网络预测电池阻抗模型参数的可行性。 研究最后将BP神经网络和遗传算法结合起来,利用遗传算法对BP神经网络进行优化,仿真结果表明,电池阻抗模型参数的预测值与实际测量值的最大相对误差降低至0.699%,可见GA-BP算法提高了预测的精度,再次证明了该模型对电池阻抗模型参数的预测能力。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM911.4

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐文静;纯电动汽车锂动力电池健康状态估算方法研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王震坡,孙逢春;电动汽车电池组连接可靠性及不一致性研究[J];车辆与动力技术;2002年04期
2 黄振谦,张昭;锂离子电池(RCB)的研究现状[J];电池;1995年03期
3 王志福,彭连云,孙逢春,张承宁;电动车用锂离子动力电池充放电特性[J];电池;2003年03期
4 李新海,胡传跃,郭华军,何则强,崔佳;商品化锂离子电池的电化学特性[J];电池;2004年04期
5 戴永年,杨斌,姚耀春,马文会,李伟宏;锂离子电池的发展状况[J];电池;2005年03期
6 张文虎,杨化滨,魏进平,周伟,高峰,周作祥,张允什;MH-Ni电池充放电过程中交流阻抗谱的研究[J];电源技术;2000年01期
7 钟胜,朱方明;镉镍蓄电池组一致性筛选及快速充电机保护方法[J];电源技术;2002年04期
8 范美强,廖维林,吴伯荣,陈晖,朱磊,简旭宇,刘明义;MH-Ni蓄电池组一致性及分选技术[J];电源技术;2005年06期
9 于智龙;王伟力;;锂离子电池容量快速预测的新方法[J];电源技术;2007年09期
10 牛东晓,陈志业,邢棉,谢宏;遗传神经网络优化预测方法研究及其应用[J];华北电力大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高飞;唐致远;;锂离子电池不同充电深度阻抗谱分析[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 张鹏;基于神经网络的预测方法及其在物流系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
2 刘渝萍;微机化电化学测试方法的研究[D];重庆大学;2004年
3 张瑞;DSP在电池检测系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
4 陈鸿;人工神经网络在宏观经济预测中的应用研究[D];重庆大学;2005年
5 胡杰;锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成和电化学性能研究[D];重庆大学;2005年
6 徐伟光;综合电化学工作站硬件设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 朱燕妮;基于BP神经网络的中国房地产上市公司财务危机预警研究[D];浙江大学;2008年
8 古艳磊;锂离子电池阻抗模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李鹏;黄新民;吴进钱;吴玉程;杨明;秦兴国;;氮化铝添加量对Cu-AlN复合镀层腐蚀性能的影响[J];安徽化工;2010年S2期
2 李峻;孙世群;;基于BP网络模型的青弋江水质预测研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
3 李峻;孙世群;;BP神经网络在青弋江水质评价上的应用[J];安徽建筑;2008年03期
4 张丽;白雪莲;王悦钰;安可君;;灰色神经网络耦合模型在河套灌区引黄水量预测中的应用[J];安徽农业科学;2012年01期
5 高志明,关岩,于洪梅,吴秀红,李井会;人工神经网络在化学中的应用进展[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
6 赵国燕;郭金福;卢印;;Cs_3(HSO_4)_2(H_2PO_4)的制备及其导电性研究[J];安阳师范学院学报;2011年02期
7 李凌杰;于生海;雷惊雷;何建新;王敬丰;潘复生;;NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究[J];兵器材料科学与工程;2008年06期
8 毕凤琴;王勇;张旭昀;孙丽丽;汪洋;;弱碱三元复合驱采出液腐蚀与结垢特性及固体缓蚀阻垢剂研制[J];兵器材料科学与工程;2009年04期
9 魏跃远,林逸,林程,王震坡,何洪文;车用锂离子电池充放电性能及应用研究[J];车辆与动力技术;2005年02期
10 徐贵宝,王震坡,张承宁;电动汽车续驶里程能量计算和影响因素分析[J];车辆与动力技术;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴志勇;李雪源;赵黎宁;杨文茂;;钛合金与铝合金及铝合金转化膜的电偶腐蚀研究[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
2 高志明;文丽娟;;阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
3 刘洋洋;高志明;王震;;阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
4 王海英;吴锋;石春源;李革臣;;基于阻抗谱模型参数的检测方法设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 冯绍彬;苏畅;冯丽婷;;氧电极的催化、阻化作用及其对金属腐蚀的影响[A];纪念《金属制品》创刊40周年暨2012年金属制品行业技术信息交流会论文集[C];2012年
6 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
7 康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;;基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
8 汪川;王振尧;柯伟;张启富;;碳钢在沈阳城市大气中初期腐蚀机理研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
9 唐俊文;邵亚薇;张涛;孟国哲;王福会;;模拟深海环境中环氧粉末涂层失效行为研究[A];高性能防腐蚀涂装及表面保护技术的应用与发展——第16届全国表面保护技术交流会论文集[C];2011年
10 汪的华;甘复兴;林安;;腐蚀电池在材料制备和污染净化中的若干应用[A];2010年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
5 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 刘春侠;锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究[D];昆明理工大学;2008年
7 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
8 蒋雪松;用于有机磷农药残留检测的免疫生物传感器的研究[D];浙江大学;2008年
9 黄君冉;用于农药残留检测的压电免疫生物传感器的研究[D];浙江大学;2010年
10 刘倞;硅烷sol-gel薄膜及含硅烷的聚合物涂层的电沉积研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桂琳;房地产上市公司财务风险评价研究[D];华中农业大学;2010年
2 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
3 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
6 李旭东;煤矿通防安全信息集成与控制预警系统平台研究[D];山东科技大学;2010年
7 陈里龙;金属电化学快速线切割技术研究[D];浙江理工大学;2010年
8 林俊;串联动力蓄电池均衡充电技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 任振伟;高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
10 张颖君;聚苯胺对镁合金环氧防护涂层耐蚀性能的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王震坡,孙逢春;锂离子动力电池特性研究[J];北京理工大学学报;2004年12期
2 黄小军;陈丰;黄济青;;蓄电池的内阻测量方法[J];当代通信;2006年03期
3 冯江涛;;组态王与MATLAB的DDE通信设计[J];电力学报;2006年03期
4 吉野彰;日本锂离子蓄电池技术的开发过程和最新趋势[J];电源技术;2001年06期
5 于智龙;王伟力;;锂离子电池容量快速预测的新方法[J];电源技术;2007年09期
6 孟祥峰;孙逢春;林程;王震坡;;动力电池循环寿命预测方法研究[J];电源技术;2009年11期
7 雷晶晶;李秋红;陈立宝;张金顶;王太宏;;动力锂离子电池管理系统的研究进展[J];电源技术;2010年11期
8 林茂琼,陈增强,袁著祉;递推阻尼最小二乘法[J];高校应用数学学报A辑(中文版);2000年01期
9 林志强;滕秀花;;基于改进型安时法的蓄电池剩余电量测试技术[J];贵州大学学报(自然科学版);2009年06期
10 林志强;孙水华;;利用在线内阻测试方法捕捉蓄电池组中的异常个体[J];贵州大学学报(自然科学版);2010年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 朱晨;备用电力系统中VRLA电池SOC及SOH的在线估计方法研究[D];北京交通大学;2010年
2 张鹏;基于神经网络的预测方法及其在物流系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
3 陈鸿;人工神经网络在宏观经济预测中的应用研究[D];重庆大学;2005年
4 姜立国;可充电电池内阻检测仪[D];电子科技大学;2006年
5 古艳磊;锂离子电池阻抗模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢衷洁,黄香,叶伟彰,刘亚利;人工神经网络及其在金融预报中的应用(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);2001年03期
2 安平;其鲁;;锂离子二次电池的应用和发展[J];北京大学学报(自然科学版);2006年S1期
3 李小平,段锴,赵健龙;利用BP算法实现集装箱编号识别[J];北京理工大学学报;2001年03期
4 孙铮,姜秀华,任强;治理结构与公司业绩的相关性研究[J];财经研究;2001年04期
5 王璐;陶立;王慧敏;;企业财务危机预警指标阶段性预处理研究[J];财会通讯(学术版);2007年04期
6 耿贵彬;;企业实时财务预警系统构建探析[J];财会通讯(学术版);2007年05期
7 何卫红;郑垂勇;;财务困境及预警研究述评[J];财会通讯(学术版);2007年07期
8 贺琼;郝汇;;上市公司财务危机预警模型中变量体系的设计[J];财会月刊;2007年05期
9 周燕芳,钟辉;锂离子电池正极材料的研究进展[J];材料开发与应用;2003年02期
10 杨薛玲,吴英;近年我国高效电池发展简况[J];世界有色金属;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高飞;唐致远;;锂离子电池不同充电深度阻抗谱分析[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江海英;公司财务危机预警模型——对我国上市公司ST板块的实证分析[D];暨南大学;2000年
2 苗红;天津市绿色电池及锂离子电池产业发展策略研究[D];天津工业大学;2002年
3 于萍;基于现金流的上市公司财务危机预警研究[D];浙江大学;2003年
4 刘渝萍;微机化电化学测试方法的研究[D];重庆大学;2004年
5 张瑞;DSP在电池检测系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
6 胡杰;锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成和电化学性能研究[D];重庆大学;2005年
7 俞璇;结合股权结构指标构建上市公司财务预警模型之研究[D];浙江大学;2006年
8 刘开华;基于BP神经网络方法的上市公司财务预警研究[D];重庆大学;2006年
9 王丽芳;我国上市公司财务危机阶段性预警模型的构建[D];东北大学;2006年
10 徐伟光;综合电化学工作站硬件设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2006年
【相似文献】
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1 朱昱,黄国立,黄长征;基于神经网络的注射工艺分析模拟[J];模具工业;2001年03期
2 刘国东,黄川友,丁晶;水质综合评价的人工神经网络模型[J];中国环境科学;1998年06期
3 荆双喜;绳飘;行志刚;郭燕飞;;人工神经网络在离心式通风机故障诊断中的应用[J];煤矿机械;2005年12期
4 赵稼祥;BP AMOCO 公司的碳纤维事业——国外碳纤维进展之二[J];高科技纤维与应用;2000年05期
5 马力,郑艳辉;人工神经网络预测木头油田储层孔隙度渗透率[J];河南石油;2002年03期
6 何银花,尤秋彦,钟惠敏,鄢捷年;储层敏感性快速预测软件在大港油田的研究与应用[J];钻井液与完井液;2002年01期
7 孙自强,顾幸生,俞金寿;重整产品液收率软测量[J];华东理工大学学报;2002年S1期
8 刘阳;史庆军;;概率神经网络在煤与瓦斯突出中的应用[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2009年05期
9 吕静鹏;;BP对福蒂斯油田的开发[J];企业技术开发;2011年12期
10 徐绍刚,杨万泰;LDPE-AA两步法气相光接枝体系交联特征的研究[J];化学通报;2000年07期
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2 李宁;陈定艺;刘金祥;陈晓春;丁高;;基于BP神经网络的城市建筑热环境研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
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7 刘冬云;狄宏静;吴志明;;基于BP神经网络的春夏女装流行色预测[A];“五洋杯”2010年江苏纺织学术论文集[C];2011年
8 张晓炜;刘喜峰;牟丽丽;李兆宇;;BP神经网络在水资源承载力评价中的应用研究[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
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10 杨笑曦;唐志佼;黄添来;王勇;易烽明;苏淑蓉;田卫群;;BP人工神经网络在益肾合剂配伍组方优化建模中的应用[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会壁报展示论文[C];2010年
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1 本报记者 李栋;珠海BP“危”中寻“机”[N];珠海特区报;2009年
2 李高超;BP中国新任总裁陈黎明:油价没有先知[N];国际商报;2009年
3 本报记者 史丰蕾;詹姆斯·皮尔斯:BP漏油促能源保险专业化[N];中国能源报;2010年
4 记者 崔茉;BP能源展望:2030年油气煤三足鼎立[N];中国石油报;2011年
5 记者 陈其珏 编辑 朱贤佳;石油四巨头出资10亿欲为BP消灾[N];上海证券报;2010年
6 媒体评论员 邱林;中国企业不必把收购BP资产看太重[N];中国高新技术产业导报;2010年
7 特派记者 张东明;全力支持BP在珠海的发展[N];珠海特区报;2011年
8 记者 闫磊;美英石油巨头“拷问日”共谴BP[N];经济参考报;2010年
9 记者 宋阳;中石油携手BP开发伊拉克油田[N];中国经济导报;2009年
10 张晓华 詹铃;BP欲变卖资产 谁会要[N];中国化工报;2010年
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1 杨艳子;基于BP网络和稳健性分析的机械扩径工艺参数优化[D];燕山大学;2010年
2 王吉权;BP神经网络的理论及其在农业机械化中的应用研究[D];沈阳农业大学;2011年
3 李英伟;基于增量改进BP神经网络微波深度干燥模型及应用研究[D];昆明理工大学;2011年
4 孙贵香;冠心病中医证候数据库系统的构建及其BP神经网络模型的研究[D];湖南中医药大学;2008年
5 孙晓琳;基于Kalman滤波和BP神经网络的财务危机动态预警模型研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 杨丽;无线内窥镜系统设计及内窥镜图像压缩编码算法研究[D];重庆大学;2008年
7 马晓东;非核苷类HIV-1逆转录酶抑制剂研究 Ⅰ:CH_2-DAPY衍生物的结构优化及构效关系研究 Ⅱ:BP类似物的分子设计、合成及构效关系研究[D];复旦大学;2011年
8 牟洪波;基于BP和RBF神经网络的木材缺陷检测研究[D];东北林业大学;2010年
9 陈双喜;西北太平洋北赤道流分叉处37ka BP以来的高分辨率古海洋记录[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
10 孙世霞;复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈严君;锂电池阻抗模型参数的BP神经网络预测研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 董正良;无刷直流电机BP神经网络控制的研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 郑诣;基于BP神经网络的小波自适应提升格式[D];成都理工大学;2010年
4 赵明忠;基于BP神经网络和证据理论的煤矿生产物流系统评价[D];郑州大学;2010年
5 蒋闽敏;基于BP神经网络的作业成本法的应用研究和实践[D];上海交通大学;2011年
6 李雪敏;基于BP神经网络的土地可持续利用战略研究[D];西北大学;2011年
7 于涛;BP网络自适应学习率算法分析[D];大连理工大学;2011年
8 姜龙;基于BP神经网络的颜色恒常性算法[D];山东大学;2010年
9 赵旻;BP神经网络在轨道交通沿线周边房地产估价中的研究[D];北京交通大学;2010年
10 赵晰;基于BP神经网络的大股东减持解禁股行为研究[D];重庆大学;2010年
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