【摘要】：隨著動(dòng)力電池的發(fā)展,鋰電池因其無污染、壽命長等優(yōu)勢得到廣泛的應(yīng)用。但因其在系統(tǒng)放電的過程中呈現(xiàn)出非線性特性,影響SOC(State Of Charge,荷電狀態(tài))的估算精度,使鋰電池遭遇自身發(fā)展中的“瓶頸”。為此本文提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SOC預(yù)測方法,并在此基礎(chǔ)上開展了動(dòng)力電池的余能檢測研究,通過將該系統(tǒng)集成在LaBVIEW平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)電池參數(shù)的在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能。主要研究工作如下:首先,分析了電池的特性和影響因素,建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SOC預(yù)測模型。針對BP網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢、誤差大的缺陷,本文提出采用附加動(dòng)量法與LM算法相結(jié)合對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法預(yù)測精度高且收斂速度快。在此基礎(chǔ)上針對電池的工作狀態(tài),采用改進(jìn)的BP網(wǎng)絡(luò)通過對電池放電參數(shù)的訓(xùn)練學(xué)習(xí),使其估計(jì)值逐漸逼近實(shí)際值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的BP算法預(yù)測誤差均保持在2%以內(nèi),實(shí)現(xiàn)了更高精度的預(yù)測。其次,隨著電動(dòng)汽車等產(chǎn)品的廣泛使用,會(huì)造成大量動(dòng)力電池的損耗。為了最大化的利用電池資源,使其在太陽能和風(fēng)力發(fā)電等儲(chǔ)能電池上可以繼續(xù)使用,本文開展了余能檢測方法的研究。通過截取放電特性曲線的一段參數(shù)送入上文建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來預(yù)測其余能,測試結(jié)果表明,余能預(yù)測誤差均在5%以內(nèi),彌補(bǔ)了國家余能檢測標(biāo)準(zhǔn)的不足,基本實(shí)現(xiàn)了電池的無損檢測,具有很好的應(yīng)用前景。最后,基于LaBVIEW平臺(tái)設(shè)計(jì)了鋰電池參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)可通過串口與EBC-A10通信,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、顯示和保存電池參數(shù)的功能。并通過反復(fù)調(diào)用MATLAB程序,實(shí)現(xiàn)對鋰電池SOC的在線動(dòng)態(tài)預(yù)測,使得預(yù)測結(jié)果能跟隨電池的非線性變化而變化,提高了電池在使用過程中的預(yù)測精度。綜上所述,本文建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型提高了電池SOC的預(yù)測精度,且能夠?qū)﹄姵氐挠嗄苓M(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好,應(yīng)用前景廣闊。
【學(xué)位授予單位】：安徽師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP18;TM912
【圖文】：

圖 1-2 幾種常用的電池 SOC 估算方法1) 開路電壓（Open Circuit Voltage，OCV）法該方法由日本 EV Project Department，DENSO Corporation 提出[19-21]

鋰電池的組成結(jié)構(gòu)

鋰電池的工作原理圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許興陽;李輝;;鋰電管理系統(tǒng)SOC估值算法比較分析[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2015年08期

2 么居標(biāo);;電動(dòng)汽車用磷酸鐵鋰電池SOC估算方法[J];汽車電器;2015年06期

3 范興明;曾求勇;張鑫;;基于改進(jìn)安時(shí)積分法的電動(dòng)汽車電池SOC估計(jì)與仿真研究[J];電氣應(yīng)用;2015年08期

4 蔡信;李波;汪宏華;聶亮;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的動(dòng)力電池SOC估計(jì)研究[J];機(jī)電工程;2015年01期

5 徐永;雷治國;;一種動(dòng)靜結(jié)合的自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鋰離子電池監(jiān)控系統(tǒng)[J];機(jī)電技術(shù);2014年01期

6 魏克新;陳峭巖;;基于自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波算法的鋰離子動(dòng)力電池狀態(tài)估計(jì)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年03期

7 隋亞濤;;閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池的應(yīng)用與維護(hù)[J];現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊);2013年08期

8 黃智宇;曹玉恒;;基于GA-RBF網(wǎng)絡(luò)的磷酸鐵鋰電池SOC預(yù)測研究[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

9 趙慶河;;一種電動(dòng)車用鋰電池剩余容量檢測系統(tǒng)[J];信息技術(shù);2012年06期

10 馮楠;王振臣;胖瑩;;基于遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電池容量預(yù)測[J];電源技術(shù);2011年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 吳進(jìn)華;巫檢豐;李莉;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)辨識(shí)方法[A];中國航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李旭軍;鋰離子電池能量估算與轉(zhuǎn)換均衡控制應(yīng)用研究[D];湘潭大學(xué);2016年

2 陳勇;平面銑削加工過程虛擬仿真系統(tǒng)的開發(fā)及其應(yīng)用研究[D];華僑大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄒金校;純電動(dòng)汽車SOC估算方法研究[D];長安大學(xué);2017年

2 王通;電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)SOC估算及均衡控制研究[D];昆明理工大學(xué);2017年

3 張方亮;基于EKF的鋰離子蓄電池荷電狀態(tài)估算方法研究[D];西南科技大學(xué);2017年

4 李甜甜;電動(dòng)汽車鋰離子電池?zé)崽匦苑治黾吧醿?yōu)化[D];南昌大學(xué);2016年

5 全奎松;電動(dòng)汽車用電池SOC估算方法研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

6 梁棟濱;電動(dòng)汽車用鋰離子電池典型安全問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 謝廣;基于無跡卡爾曼濾波的磷酸鐵鋰電池soc估算研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

8 徐錦超;電動(dòng)汽車動(dòng)力電池實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)及SOC估計(jì)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

9 馮強(qiáng);基于LabVIEW的SMES磁體數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2014年

10 梅敏鵬;基于PXI總線的高速數(shù)據(jù)采集模塊的研制開發(fā)[D];南京理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2758846