基于相關(guān)向量機(jī)的鋰離子電池在線剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、鋰離子電池具眾多優(yōu)良特點(diǎn)，例如高工作電壓、高能量密度、低損耗、無(wú)記憶性、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、低污染等，廣泛應(yīng)用于民用和軍工等諸多領(lǐng)域。隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)鋰離子電池的預(yù)測(cè)及健康管理問(wèn)題近年來(lái)受到眾多學(xué)者的關(guān)注，特別是鋰離子電池工作狀態(tài)下的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及剩余壽命預(yù)測(cè)等問(wèn)題。這些研究對(duì)于鋰離子電池的可靠性評(píng)估、維修優(yōu)化及科學(xué)管理至關(guān)重要。本文針對(duì)鋰離子電池工作過(guò)程中的實(shí)際情況，主要研究了以下問(wèn)題：
　　（1）對(duì)鋰離子

2、電池間接健康因子的提取進(jìn)行研究。鋰離子電池在線剩余壽命預(yù)測(cè)的一個(gè)難點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題是表征電池退化的健康因子的選取。由于在工作過(guò)程中，鋰離子電池的直接健康因子電池容量無(wú)法測(cè)量，本文考慮間接健康因子提取的可行性，從鋰離子電池充放電過(guò)程中的電壓、電流和溫度曲線中提取了5個(gè)間接健康因子，構(gòu)建表征電池狀態(tài)的間接健康因子向量。
　?。?）對(duì)鋰離子電池容量的在線估計(jì)進(jìn)行研究?？紤]到鋰離子電池電量是其健康狀態(tài)的直接健康因子，本文利用間接健康因子向量作

3、為模型輸入，對(duì)鋰離子電池容量進(jìn)行在線估計(jì)。為了增強(qiáng)模型的估計(jì)精度、魯棒性和泛化能力，提出了一種基于自適應(yīng)多核相關(guān)向量機(jī)子模型和加權(quán)歐氏距離相似度的動(dòng)態(tài)集電池容量估計(jì)模型。集成模型利用多核相關(guān)向量機(jī)作為子模型，以提高泛化能力，并且利用加速粒子群算法對(duì)多核相關(guān)向量機(jī)的核參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，然后利用在線數(shù)據(jù)不斷更新子模型權(quán)重，動(dòng)態(tài)集成子模型的輸出，進(jìn)一步提高了在線電量估計(jì)的精度。通過(guò)模型比較與交叉驗(yàn)證，證明了模型的有效性。
　?。?）對(duì)鋰離子

4、電池容量的衰減趨勢(shì)以及在線剩余壽命預(yù)測(cè)進(jìn)行研究。首先利用相空間重構(gòu)技術(shù)處理的電池容量數(shù)據(jù)，分別利用互信息法和CAO方法計(jì)算延遲時(shí)間和嵌入維數(shù)，構(gòu)造成模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。然后，提出利用在線學(xué)習(xí)多核相關(guān)向量機(jī)模型對(duì)鋰離子電池的剩余壽命進(jìn)行在線預(yù)測(cè)。模型能夠利用新的在線數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，使剩余壽命的預(yù)測(cè)精度隨著在線數(shù)據(jù)的增多而提高。該模型能夠較好的實(shí)現(xiàn)電池容量衰減趨勢(shì)的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，并且模型更新的效率較高，計(jì)算所需內(nèi)存較少。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證了模