基于降维机理模型的储能电池安全充电在线控制技术

大倍率充电会引起储能电池负极析锂,进一步可能会诱发电池热失控并导致安全事故。而析锂副反应与电池负极电位直接相关,通过模型精确预测负极电位,传输至储能电池管理系统调整充电工况,可以有效抑制负极析锂。因此,文中提出一种基于降维机理简化伪二维(simplified pseudo two-dimensional,SP2D)模型的储能电池安全充电在线控制技术。首先,对伪二维(pseudo two-dimensional,P2D)模型中部分偏微分方程进行降维简化,建立SP2D模型,同时采用不同的方法获取相应的模型参数。其次,使用实验数据的端电压和负极电位对模型进行验证,结果表明模型在不同倍率恒流工况下精度较高。再次,基于SP2D模型结合比例控制器开展电池无析锂安全充电的仿真工作,结果表明,电池经过1895 s充电即达到截止电压4.3 V,且充电过程中负极电位均处于无析锂安全电位区间。最后,对仿真得到的充电策略进行循环和拆解验证,结果表明提出的充电方法能够实现电池无析锂安全充电。

基于伪二维隐马尔可夫模型的人脸识别

采用小波分解将原始图像分解为4幅子图像，分别对子图像利用HMM进行学习、识别，根据信息融合的方法确定最后的分类结果，同时改进了Samaria算法中直接利用原始图像灰度数据作为观察矢量，通过K－L变换将降维以后的特征矢量作为观察矢量。

基于伪二维隐马尔科夫模型的图像符号识别算法

以伪二维隐马尔科夫模型(Pseudo two-dimensional hidden Markov model P2DHMM)为基础,通过构建参考图像与测试图像匹配模型,采用计算距离和方格表达变化过程,解决了两个技术问题:图像特征参量的构建;图像符号识别的二维非线性变形P2DHMM模型构建。介绍了图像符号识别的P2DHMM构建与初步应用。

基于电化学模型的锂离子电池健康状态估算

针对电动汽车锂离子电池健康状态在线估算问题,提出了一种基于伪二维模型参数的估算方法.该方法通过拆解同类估算目标电池,以扫描电镜测量电池结构参数,利用遗传算法辨识其他未知电化学模型参数,建立一种新的基于化学计量比的电池正极容量计算法则,估算电池健康状态.同时考虑老化对电池正极化学计量比的影响,进一步提高健康状态估算精度.采用电池老化数据集验证该方法的有效性,结果表明所提出的估算方法能在短时动态工况下实现电池健康状态的准确在线估算.

18650型锂电池放电过程的瞬态热模型与电压模拟

锂电池的热性能研究直接影响纯电动和混合动力汽车运行的安全性,目前多数锂电池单体的热模型仅能够预测稳态温度场,很难模拟和估计工作状态较长的瞬态温度场。本文针对18650型锂电池的电化学特性,建立单体电池在不同放电倍率工况下的瞬态温度模型,并进行电压分布模拟比较。充放电实验的电流倍率为1C恒流小电流和4C恒流大电流,在风冷方式下获得实验数据,提供单体电池热行为和瞬态温度场的基础数据,利用ANSYS CFD软件建立瞬态温度场的数学模型,并拟合电压分布曲线。实验结果表明,本文提出的瞬态热模型具有较高的估计精度,并得出随着充放电倍率增加单体电池表面温度的变化规律。

锂电池电化学传递函数模型的建立和验证

对锂电池性能进行研究,提出了估算、检测微观粒子结构的新型数学处理方法。以伪二维模型为基础,建立由质量守恒及电荷守恒关系获得的偏微分方程,在电池内部活性粒子具有均衡特性的假设下进行。模型目的是获得电池终端电压的统一化传递函数表达式,电池终端电压由电极开路电压、电极过电势、电解液电势和内阻压降组成,而电解液电势的获得与电解液浓度变化息息相关。模型通过Matlab建立,与Comsol仿真模型和实测数据进行了对比验证。

不同温度与荷电状态下锂离子电池传荷电阻估计

基于锂离子电池伪二维模型并考虑老化机理建立电化学模型,基于该模型提出了在不同荷电状态和温度下传荷电阻折算方法。在4种不同循环老化工况后,通过获取不同温度和荷电状态下的电化学阻抗谱得到相应的传荷电阻,并采用该折算方法进行不同状态下传荷电阻折算,结果表明折算的平均误差小于9%。该折算方法为利用不同温度和荷电状态下的传荷电阻进行电池寿命状态估计提供了新思路。

一种基于P2DHMT的小波域图像去噪算法

文章提出了一种基于小波域伪二维隐Markov树(P2DHMT)的图像的滤波新方法。首先建立了小波域的伪2DHMT模型,给出了基于EM、Baum-Welch等算法的模型参数估计方法;其次提出了一种基于最大后验概率准则的P2DHMT最优图像滤波算法;最后给出了图像去噪算法的实现过程。实验结果表明该方法可以在保存图像细节特征的情况下有效地抑制图像的噪声。

公交车乘客流量自动计数的P2DHMM技术研究

我国一些大中城市公交车运营管理采用了无人售票的刷卡系统管理,但是自动刷卡系统不能够满足车辆调度、运营规划等公共交通管理的要求,为了获取乘客流量的实际数据,开发高精度自动记数模型成为当前的热点和技术难点。我国现有乘客流量统计系统的精度在80%左右,造成精度问题的主要原因是在乘车高峰时段拥挤的状态背景条件下,一般模式识别算法和模型设计难以准确将单个人体识别和分割出来,为此,在充分调研的基础上,设计了采用普通数码摄像机和模板匹配方案,选择实验了先进的P2DHMM模型,模拟实验结果证实,该方法具有稳定的识别性能,为真实条件下的实验奠定了良好的基础。

圆柱26700锂离子电池电化学及热特性

本文以磷酸铁锂/石墨体系26700圆柱锂离子电池为研究对象,通过使用伪二维电化学热模型进行建模,分别模拟0.5C以及1C两种不同倍率的充电策略。结果表明:模型输出结果与电池测试结果基本吻合,且在0.5C和1C恒流充电条件下,电池绝热温升实测数据与模型模拟结果基本一致。在1C充电过程中,负极因极化产生的不可逆热为主要热源,随着充电电流增加,负极过电位同步增加;而正极因锂脱嵌产生熵变,反应为吸热过程,在充电2500~3000 s期间,吸热热功率与放热热功率持平,电池温度曲线呈现平台形态。

锂离子电池简化电化学模型理论误差分析研究

准确的电池模型是电池状态估计和能量管理的基础。锂离子电池电化学模型描述电池内部机理,具有物理意义明确和准确度高的优点。目前,常用的电化学模型为P2D伪二维电化学模型、SPM单粒子模型和SPMe考虑电解质动态的单粒子模型。其中,P2D模型的精度最高而计算量最大,而简化模型SPM或SPMe的计算效率高,但存在模型简化产生的误差。为探究误差的产生机理,首先比较SPM、SPMe和P2D模型的电极电流源、固相浓度和液相浓度,然后从平衡电势、过电势、液相浓差极化电势、液相欧姆压降和端电压对简化模型进行了误差分析,并指出误差传递路径。结果表明,电极电流源是模型端电压误差产生的根源,液相正负极欧姆压降和负极平衡电势误差是端电压误差的主要来源。上述结果可为SPM和SPMe模型的误差补偿方法设计提供理论依据。最后还提出了模型端电压误差补偿建议。