資源描述：
《基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的鋰離子電池剩余壽命預(yù)測方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TM912密級：UDC：621.3編號：201431403006河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的鋰離子電池剩余壽命預(yù)測方法研究論文作者：謝陽學(xué)生類別：全日制專業(yè)學(xué)位類別：工程碩士領(lǐng)域名稱：電氣工程指導(dǎo)教師：李玲玲職稱：教授資助基金項目：國家自然科學(xué)基金(51475136)天津市科技特派員項目(16JCTPJC50700)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringSTU
2、DYONREMAININGUSEFULLIFEPREDICITIONMETHODSOFLITHIUM-IONBATTERYBASEDONDATADRIVENbyXieYangSupervisor:Prof.LiLinglingNovember2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51475136.andtheTianjinScienceandTechnologyCommissionerProject.No.16JCTPJ
3、C50700.I摘要隨著使用次數(shù)的增加，鋰離子電池開始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，老化后帶來的安全問題成為制約鋰離子電池發(fā)展的隱患。通過實現(xiàn)對鋰離子電池剩余壽命(RemainingUsefulLife,RUL)的準(zhǔn)確預(yù)測，有助于提高鋰離子電池使用的安全性和可靠性。本課題選用方法成熟、學(xué)習(xí)和泛化能力較強的支持向量機模型開展對鋰離子電池RUL預(yù)測方法的研究。并針對現(xiàn)有預(yù)測過程中，變量單一和預(yù)測精度提升的問題，對支持向量機預(yù)測模型提出改進?；诖?，本文就一下內(nèi)容進行了研究。第一，在對鋰離子電池容量衰減影響因素分析的基礎(chǔ)上，對三元鋰離子電池
4、和磷酸鐵鋰電池設(shè)計充放電實驗探究正極材料、放電倍率、環(huán)境溫度、電池溫升以及循環(huán)次數(shù)對容量的影響。實驗表明，三元鋰離子電池對溫度更敏感，在大放電倍率下，放電容量出現(xiàn)先減少后增大的不單調(diào)性；磷酸鐵鋰電池低溫性能差，容量出現(xiàn)不可逆的衰減。第二，提出了基于相空間重構(gòu)-支持向量機的鋰離子電池RUL預(yù)測方法。為了驗證該方法對不同壽命長度鋰離子電池樣本數(shù)據(jù)的適用性和可行性，選用兩部分?jǐn)?shù)據(jù)進行預(yù)測。首先，對實驗獲得的1號和2號三元鋰離子電池的容量數(shù)據(jù)進行預(yù)測處理，減少因?qū)嶒炦^程中帶來的數(shù)據(jù)誤差對預(yù)測結(jié)果產(chǎn)生影響；然后，利用NASAPC
5、oE的四類電池的容量數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練、預(yù)測；最后，對預(yù)處理后的1號和2號三元鋰離子電池的容量數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練、預(yù)測。實驗表明，提出的方法能較好的擬合鋰離子電池容量衰減趨勢、預(yù)測電池的容量。第三，在上述相空間重構(gòu)和支持向量機結(jié)合的基礎(chǔ)上，提出量子粒子群優(yōu)化相空間重構(gòu)-支持向量機的鋰離子電池RUL預(yù)測方法，有效地改善支持向量機在預(yù)測過程中因參數(shù)選取造成預(yù)測精度低的問題，提高電池RUL的預(yù)測精度。最后，針對1號和2號三元鋰離子電池的容量數(shù)據(jù)分別采用相空間重構(gòu)-支持向量機方法和量子粒子群優(yōu)化相空間重構(gòu)-支持向量機方法與傳統(tǒng)方法進行預(yù)測
6、、比較。比較后得，所提出的兩種RUL預(yù)測方法相對誤差均保持在±10%左右；其中，提出的量子粒子群優(yōu)化相空間重構(gòu)-支持向量機在容量預(yù)測和RUL預(yù)測精度均高于其余兩種方法。關(guān)鍵字:鋰離子電池；剩余壽命預(yù)測；相空間重構(gòu)；支持向量機；量子粒子群算法IABSTRACTWiththeincreasinguseofthenumberoflithium-ionbatterybegantoappearagingphenomenon,securityissuesbroughtbytheagingbecomethehiddendangers
7、oflithium-ionbatterydevelopment.Throughtheimplementationoflithium-ionbattery(RemainingUsefulLife,RUL)accuratelyprediction,whichcanhelptoreducetheaccidenttoimprovesafety,reliabilityofthelithiumionbattery.InordertocarryontheresearchoftheRULpredictionmethodoflithiu
8、m-ionbattery,thistopicchooseSVMmodelaspredictionmethod,whichmethodhasmature,learningandgeneralizationability.Andaimattheproblemsoftheexistingpredictionprocesssuchasth
