基于時(shí)間卷積記憶網(wǎng)絡(luò)的鋰電池SOH估計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 21:08
伴隨著我國對(duì)機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求的逐步提高以及新科技新技術(shù)的不斷發(fā)展,人們開始對(duì)電動(dòng)汽車大力開展研發(fā)。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,是電動(dòng)汽車發(fā)展過程中受較多關(guān)注的一個(gè)研究對(duì)象,與此同時(shí)電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)的研究工作也得到了重視。電池的電池剩余電量分析(State of Charge,SOC)估計(jì)、電池健康狀況(State of Health,SOH)分析是BMS中電池狀態(tài)分析的重要內(nèi)容,其中電池SOH表征了電池當(dāng)前可存儲(chǔ)的最大電池容量的能力,對(duì)于電池整個(gè)生命周期至關(guān)重要。準(zhǔn)確地估算SOH可獲知電池當(dāng)前是否需要被更換,以確保電池利用率最大化。本文首先介紹了鋰電池的相關(guān)特性、鋰電池健康狀態(tài)研究的必要性以及國內(nèi)外常用的電池SOH估算方法。其次描述了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,以及基于該模型的兩種改進(jìn)方法:與灰色模型相結(jié)合、與電池等效電路仿真模型相結(jié)合的三種估算方法的過程和結(jié)果。然后通過對(duì)比分析已有方法的估算效果和優(yōu)缺點(diǎn),本文提出基于時(shí)間卷積記憶網(wǎng)絡(luò)模型的電池健康狀態(tài)估算。時(shí)間卷積記憶網(wǎng)絡(luò)是將CNN(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))和LSTM(長短期記憶網(wǎng)絡(luò)...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
純電動(dòng)公交車新能源汽車的研發(fā)工作不斷進(jìn)行以及政府對(duì)新能源開發(fā)大力補(bǔ)貼的同時(shí),汽車生產(chǎn)商也
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2車的研發(fā)技術(shù)也在不斷提升,充放電操作也越來越便捷,充電站數(shù)量的增加都很有利于新能源汽車的市場(chǎng)推廣。圖1.2展示了我國自17年以來新能源汽車的月銷售量柱狀分析圖,通過圖1.2來看,新能源汽車的銷量自2017年以來呈現(xiàn)出不斷上漲的趨勢(shì),這說明國民都有很強(qiáng)的環(huán)保以及節(jié)能意識(shí),近幾個(gè)月由于政府減少電池管理了相關(guān)補(bǔ)貼所以銷量有所下滑,但整體銷量數(shù)據(jù)依舊可觀。圖1.2中國近三年新能源汽車月度銷量圖電動(dòng)汽車開始得到關(guān)注之后,無論是在純電動(dòng)汽車中作為主要?jiǎng)恿υ椿蚴腔旌蟿?dòng)力汽車中作為輔助動(dòng)力源的動(dòng)力電池也相應(yīng)的受到了研發(fā)者的高度關(guān)注[1]。動(dòng)力電池作為新能源汽車核心驅(qū)動(dòng)力,其成本也是不容小覷的,如圖1.3所示,動(dòng)力電池的成本占整車的42%。因此,動(dòng)力電池的成本可能會(huì)影響并決定電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。圖1.3新能源汽車成本構(gòu)成圖動(dòng)力電池的性能也會(huì)影響電動(dòng)汽車的發(fā)展。在電池的長期發(fā)展過程中鋰電池以循環(huán)充放電壽命長,安全性能高等優(yōu)勢(shì)脫穎而出并逐步替代傳統(tǒng)電源[2]。鋰電池領(lǐng)域在2019年更是榮幸的獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。盡管鋰電池相比于傳統(tǒng)電池來說性能更為優(yōu)異,但是其在使用過程中常發(fā)生充放電時(shí)間過長的情況,這在一定程度上會(huì)對(duì)其本身性能造成影響,從而使得電池的剩余可用壽命(RemainingUsefulLife,RUL)縮短,導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間也相應(yīng)地縮短。不僅充放電時(shí)間
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2車的研發(fā)技術(shù)也在不斷提升,充放電操作也越來越便捷,充電站數(shù)量的增加都很有利于新能源汽車的市場(chǎng)推廣。圖1.2展示了我國自17年以來新能源汽車的月銷售量柱狀分析圖,通過圖1.2來看,新能源汽車的銷量自2017年以來呈現(xiàn)出不斷上漲的趨勢(shì),這說明國民都有很強(qiáng)的環(huán)保以及節(jié)能意識(shí),近幾個(gè)月由于政府減少電池管理了相關(guān)補(bǔ)貼所以銷量有所下滑,但整體銷量數(shù)據(jù)依舊可觀。圖1.2中國近三年新能源汽車月度銷量圖電動(dòng)汽車開始得到關(guān)注之后,無論是在純電動(dòng)汽車中作為主要?jiǎng)恿υ椿蚴腔旌蟿?dòng)力汽車中作為輔助動(dòng)力源的動(dòng)力電池也相應(yīng)的受到了研發(fā)者的高度關(guān)注[1]。動(dòng)力電池作為新能源汽車核心驅(qū)動(dòng)力,其成本也是不容小覷的,如圖1.3所示,動(dòng)力電池的成本占整車的42%。因此,動(dòng)力電池的成本可能會(huì)影響并決定電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。圖1.3新能源汽車成本構(gòu)成圖動(dòng)力電池的性能也會(huì)影響電動(dòng)汽車的發(fā)展。在電池的長期發(fā)展過程中鋰電池以循環(huán)充放電壽命長,安全性能高等優(yōu)勢(shì)脫穎而出并逐步替代傳統(tǒng)電源[2]。鋰電池領(lǐng)域在2019年更是榮幸的獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。盡管鋰電池相比于傳統(tǒng)電池來說性能更為優(yōu)異,但是其在使用過程中常發(fā)生充放電時(shí)間過長的情況,這在一定程度上會(huì)對(duì)其本身性能造成影響,從而使得電池的剩余可用壽命(RemainingUsefulLife,RUL)縮短,導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間也相應(yīng)地縮短。不僅充放電時(shí)間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多尺度分解和深度學(xué)習(xí)的鋰電池壽命預(yù)測(cè)[J]. 胡天中,余建波. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(10)
[2]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J]. 俞頌華. 信息通信. 2019(02)
[3]循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 楊麗,吳雨茜,王俊麗,劉義理. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(S2)
[4]采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字手寫體識(shí)別的研究[J]. 高諾,胡文燁,楊玉娜. 齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[5]基于雙向長短期記憶網(wǎng)絡(luò)的車牌識(shí)別算法[J]. 丁進(jìn)超,張偉偉,吳訓(xùn)成. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]一種數(shù)據(jù)增強(qiáng)和多模型集成的細(xì)粒度分類算法[J]. 蔣杰,熊昌鎮(zhèn). 圖學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]車用鋰離子電池放電區(qū)間與容量衰減關(guān)系的研究[J]. 徐成善,盧蘭光,任東生,江發(fā)潮,歐陽明高. 汽車工程. 2017(10)
[8]灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在線估算鋰離子電池SOH[J]. 韋海燕,陳孝杰,呂治強(qiáng),王崢崢,潘海鴻,陳琳. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
[9]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王亞平,胡淑婉,曹峰. 電源技術(shù). 2017(04)
[10]基于復(fù)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像去噪算法[J]. 呂永標(biāo),趙建偉,曹飛龍. 模式識(shí)別與人工智能. 2017(02)
博士論文
[1]動(dòng)力電池組SOC估算及均衡控制方法研究[D]. 張金龍.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車鋰離子電池等效電路模型的參數(shù)辨識(shí)研究[D]. 李思.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于內(nèi)阻法的電池健康狀態(tài)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 易明亮.杭州電子科技大學(xué) 2013
[3]MH/Ni動(dòng)力電池SOC估算方法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 駱晶.湘潭大學(xué) 2012
[4]備用電力系統(tǒng)中VRLA電池SOC及SOH的在線估計(jì)方法研究[D]. 朱晨.北京交通大學(xué) 2010
[5]鋰離子電池正極材料鋰鎳氧及其摻雜化合物的制備與研究[D]. 曹輝.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):2944399
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
純電動(dòng)公交車新能源汽車的研發(fā)工作不斷進(jìn)行以及政府對(duì)新能源開發(fā)大力補(bǔ)貼的同時(shí),汽車生產(chǎn)商也
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2車的研發(fā)技術(shù)也在不斷提升,充放電操作也越來越便捷,充電站數(shù)量的增加都很有利于新能源汽車的市場(chǎng)推廣。圖1.2展示了我國自17年以來新能源汽車的月銷售量柱狀分析圖,通過圖1.2來看,新能源汽車的銷量自2017年以來呈現(xiàn)出不斷上漲的趨勢(shì),這說明國民都有很強(qiáng)的環(huán)保以及節(jié)能意識(shí),近幾個(gè)月由于政府減少電池管理了相關(guān)補(bǔ)貼所以銷量有所下滑,但整體銷量數(shù)據(jù)依舊可觀。圖1.2中國近三年新能源汽車月度銷量圖電動(dòng)汽車開始得到關(guān)注之后,無論是在純電動(dòng)汽車中作為主要?jiǎng)恿υ椿蚴腔旌蟿?dòng)力汽車中作為輔助動(dòng)力源的動(dòng)力電池也相應(yīng)的受到了研發(fā)者的高度關(guān)注[1]。動(dòng)力電池作為新能源汽車核心驅(qū)動(dòng)力,其成本也是不容小覷的,如圖1.3所示,動(dòng)力電池的成本占整車的42%。因此,動(dòng)力電池的成本可能會(huì)影響并決定電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。圖1.3新能源汽車成本構(gòu)成圖動(dòng)力電池的性能也會(huì)影響電動(dòng)汽車的發(fā)展。在電池的長期發(fā)展過程中鋰電池以循環(huán)充放電壽命長,安全性能高等優(yōu)勢(shì)脫穎而出并逐步替代傳統(tǒng)電源[2]。鋰電池領(lǐng)域在2019年更是榮幸的獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。盡管鋰電池相比于傳統(tǒng)電池來說性能更為優(yōu)異,但是其在使用過程中常發(fā)生充放電時(shí)間過長的情況,這在一定程度上會(huì)對(duì)其本身性能造成影響,從而使得電池的剩余可用壽命(RemainingUsefulLife,RUL)縮短,導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間也相應(yīng)地縮短。不僅充放電時(shí)間
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2車的研發(fā)技術(shù)也在不斷提升,充放電操作也越來越便捷,充電站數(shù)量的增加都很有利于新能源汽車的市場(chǎng)推廣。圖1.2展示了我國自17年以來新能源汽車的月銷售量柱狀分析圖,通過圖1.2來看,新能源汽車的銷量自2017年以來呈現(xiàn)出不斷上漲的趨勢(shì),這說明國民都有很強(qiáng)的環(huán)保以及節(jié)能意識(shí),近幾個(gè)月由于政府減少電池管理了相關(guān)補(bǔ)貼所以銷量有所下滑,但整體銷量數(shù)據(jù)依舊可觀。圖1.2中國近三年新能源汽車月度銷量圖電動(dòng)汽車開始得到關(guān)注之后,無論是在純電動(dòng)汽車中作為主要?jiǎng)恿υ椿蚴腔旌蟿?dòng)力汽車中作為輔助動(dòng)力源的動(dòng)力電池也相應(yīng)的受到了研發(fā)者的高度關(guān)注[1]。動(dòng)力電池作為新能源汽車核心驅(qū)動(dòng)力,其成本也是不容小覷的,如圖1.3所示,動(dòng)力電池的成本占整車的42%。因此,動(dòng)力電池的成本可能會(huì)影響并決定電動(dòng)汽車的發(fā)展前景。圖1.3新能源汽車成本構(gòu)成圖動(dòng)力電池的性能也會(huì)影響電動(dòng)汽車的發(fā)展。在電池的長期發(fā)展過程中鋰電池以循環(huán)充放電壽命長,安全性能高等優(yōu)勢(shì)脫穎而出并逐步替代傳統(tǒng)電源[2]。鋰電池領(lǐng)域在2019年更是榮幸的獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。盡管鋰電池相比于傳統(tǒng)電池來說性能更為優(yōu)異,但是其在使用過程中常發(fā)生充放電時(shí)間過長的情況,這在一定程度上會(huì)對(duì)其本身性能造成影響,從而使得電池的剩余可用壽命(RemainingUsefulLife,RUL)縮短,導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航時(shí)間也相應(yīng)地縮短。不僅充放電時(shí)間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多尺度分解和深度學(xué)習(xí)的鋰電池壽命預(yù)測(cè)[J]. 胡天中,余建波. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(10)
[2]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J]. 俞頌華. 信息通信. 2019(02)
[3]循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 楊麗,吳雨茜,王俊麗,劉義理. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(S2)
[4]采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字手寫體識(shí)別的研究[J]. 高諾,胡文燁,楊玉娜. 齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[5]基于雙向長短期記憶網(wǎng)絡(luò)的車牌識(shí)別算法[J]. 丁進(jìn)超,張偉偉,吳訓(xùn)成. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]一種數(shù)據(jù)增強(qiáng)和多模型集成的細(xì)粒度分類算法[J]. 蔣杰,熊昌鎮(zhèn). 圖學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]車用鋰離子電池放電區(qū)間與容量衰減關(guān)系的研究[J]. 徐成善,盧蘭光,任東生,江發(fā)潮,歐陽明高. 汽車工程. 2017(10)
[8]灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在線估算鋰離子電池SOH[J]. 韋海燕,陳孝杰,呂治強(qiáng),王崢崢,潘海鴻,陳琳. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
[9]鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 王亞平,胡淑婉,曹峰. 電源技術(shù). 2017(04)
[10]基于復(fù)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像去噪算法[J]. 呂永標(biāo),趙建偉,曹飛龍. 模式識(shí)別與人工智能. 2017(02)
博士論文
[1]動(dòng)力電池組SOC估算及均衡控制方法研究[D]. 張金龍.天津大學(xué) 2012
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車鋰離子電池等效電路模型的參數(shù)辨識(shí)研究[D]. 李思.北京理工大學(xué) 2015
[2]基于內(nèi)阻法的電池健康狀態(tài)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 易明亮.杭州電子科技大學(xué) 2013
[3]MH/Ni動(dòng)力電池SOC估算方法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 駱晶.湘潭大學(xué) 2012
[4]備用電力系統(tǒng)中VRLA電池SOC及SOH的在線估計(jì)方法研究[D]. 朱晨.北京交通大學(xué) 2010
[5]鋰離子電池正極材料鋰鎳氧及其摻雜化合物的制備與研究[D]. 曹輝.中南大學(xué) 2004
本文編號(hào):2944399
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