【正文】 .................13 常用荷電狀態(tài)估計(jì)方法 ...............................................................................14 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的荷電狀態(tài)估計(jì) ...................................................................16 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ...............................................................................................16 誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò) .......................................................................................18 獲得樣本數(shù)據(jù) ...............................................................................................21 建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ...............................................................................................24 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試及估計(jì)結(jié)果 ...........................................................................26 本章小結(jié) ...............................................................................................................29 第四章 鋰離子電池壽命預(yù)測(cè) ........................................................................................30 電池壽命預(yù)測(cè)基本原理 .......................................................................................30 電池壽命試驗(yàn) .......................................................................................................31 壽命預(yù)測(cè)方法比較 ...............................................................................................32 目錄 V 粒子濾波 .......................................................................................................33 支持向量機(jī) ...................................................................................................35 自回歸滑動(dòng)平均模型 ...................................................................................37 預(yù)測(cè)結(jié)果比較 ...............................................................................................39 粒子群優(yōu)化的自回歸模型 ...................................................................................39 自回歸模型 ...................................................................................................40 粒子 群算法 ...................................................................................................41 粒子群優(yōu)化的自回歸模型 ...........................................................................42 預(yù)測(cè)結(jié)果 .......................................................................................................46 本章小結(jié) ...............................................................................................................51 第五章 鋰離子電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................53 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求 ...............................................................................................53 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì) ...............................................................................................54 電壓采集 .......................................................................................................54 電流采集 .......................................................................................................56 數(shù)據(jù)采集卡 ...................................................................................................57 上位機(jī)軟件開發(fā) ...................................................................................................58 監(jiān)測(cè)顯示 .......................................................................................................59 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) .......................................................................................................59 異常預(yù)警 .......................................................................................................59 荷電狀態(tài)估計(jì) ...............................................................................................61 壽命預(yù)測(cè) .......................................................................................................63 本章小結(jié) ...............................................................................................................64 第六章 總結(jié)與展望 ........................................................................................................65 本文的主要貢獻(xiàn) ...................................................................................................65 下一步工作展望 ...................................................................................................66 致 謝 ..............................................................................................................................67 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................68 攻碩期間取得的研究成果 .............................................................................................71 第一章 緒論 1 第一章 緒 論 研究 背景 及 意義 數(shù)月以來，我國多數(shù) 城市遭遇霧霾天氣，陸空交通嚴(yán)重受阻，空氣質(zhì)量問題日益凸顯。作為一個(gè)表征空氣污染程度的 重要 指標(biāo)， PM 成為 人們關(guān)心的熱點(diǎn)話題， 它 粒徑小，富含大量的有毒有害物質(zhì)，主要來 自化石燃料（煤、汽油、柴油） 燃燒過程中產(chǎn)生的殘留物，其中機(jī)動(dòng)車 排放的污染尾氣 是其主要來源。公安部日前公布， 2020 年底全國機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá) 億輛， 并且 伴隨 該數(shù)值的 俱增 ，石油等不可再生資源的消耗 也日益嚴(yán)峻 ，能源危機(jī)給世界經(jīng)濟(jì)造成了重大影響。 各國政府為了解決尾氣 污染和能源危機(jī)帶來的 一 系 列問題， 加大了對(duì)新能源汽車的開發(fā)投資力度。 2020 年 美國 撥款 24 億美元 用于 新型電動(dòng)汽車研發(fā) ，日本 也啟動(dòng) 了 購買 “新一代汽車” 包括混合動(dòng)力 汽車 、純電動(dòng)汽車 可 減免 多種 賦 稅的 優(yōu)惠計(jì)劃 。 隨著同年 12月 哥本哈根會(huì)議 的 結(jié)束， “ 減排、低碳 ” 成為了熱點(diǎn)詞匯 ， 我國政府在 會(huì) 上做出明確的減排目標(biāo)： 到 2020 年單位 GDP 二氧化碳 排放將比 2020年減少 40% 45%～ 。 國務(wù)院 在 《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》 中 明確指出：要推進(jìn)交通運(yùn)輸節(jié) 能減排，積極推廣新能源汽車， 全國范圍內(nèi)設(shè)立與其 相關(guān)的產(chǎn)業(yè)化基地 及研發(fā)中心。用電能作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車以其近乎零排放、熱輻射低、噪音 小 等特點(diǎn)，成為低碳環(huán)保的新型交通工具，并將拉響無油時(shí)代的號(hào)角。 電動(dòng)汽車 按其驅(qū)動(dòng)方式的不同，主要分為： 燃 料 電 池 電動(dòng) 汽 車（ F u e l C e ll E le c tric V e h ic le, FCEV ）、 純電動(dòng)汽車 （ Electric Vehicle, EV ） 和 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 （ H y b rid E le c tr ic V e h ic le, HEV ） [1]。 FCEV 通過空氣中的氧與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 產(chǎn)生 的 電能作為動(dòng)力源， 本質(zhì)上可以稱為氫能汽車。但燃料 電池技術(shù) 尚未 成熟， 造價(jià)不菲 ， 不適于現(xiàn)階段的推廣。 EV 是 由 車載可充電蓄電池提供電能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的 汽車，目前純電動(dòng)汽車發(fā)展的最大障礙是公用充電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的問題。 HEV 則是目前市場(chǎng)上的主要類型，它從燃料和電能中獲得動(dòng)力。 動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能單元，成為了決定其續(xù)駛 里程、加速能力和爬坡能力的 關(guān)鍵 因素。 動(dòng)力電池 大致可以分為： 鉛酸電池 、 鎳氫電池、 鎘鎳電池 、和 鋰離子電池 [2]。 鉛酸電池 成本低 ，一直沿用至今，但 由于鉛酸電池的能量密度只有 3045Wh/Kg ，使用壽命短，日常維護(hù)頻繁。鎳鎘電池的能量密度為 4060Wh/Kg ，電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 比鉛酸電池較大，但 記憶效應(yīng)限制了鎳鎘電池的發(fā)展 。 2020 年全世界 96% 的混合動(dòng)力汽車采用鎳氫電池， 但其 的技術(shù)已經(jīng)接近理論極限值。與 以上 3 種 電池相比，鋰離子電池（ 1）電池組自重小，有效減輕車輛承重；（ 2）電池壽命長(zhǎng)，有效降低更換頻率；（ 3）單體電