一种基于数据驱动与经验模型组合的锂电池在线健康状态预测方法

被引:84
作者
王萍
弓清瑞
张吉昂
程泽
机构
[1] 天津大学电气自动化与信息工程学院
关键词
锂离子电池; 健康状态; 指数模型; 高斯过程回归; 观测器;
D O I
暂无
中图分类号
TM912 [蓄电池];
学科分类号
080802 [电力系统及其自动化];
摘要
锂离子电池健康状态(SOH)的准确估计是电池管理系统(BMS)的关键技术。该文提出一种基于数据驱动与经验模型组合的在线SOH预测方法。通过电池容量增量分析(ICA),找出与SOH相关性较高的两个电压升片段下所耗时间作为电池外部健康特征(HF),并使用高斯过程回归(GPR)的方法建立电池老化的数据驱动模型。利用数据驱动模型对电池工作初期的SOH进行预测,并使用预测值拟合指数经验模型。之后,电池各循环下的SOH用指数经验模型来预测,并且每隔固定循环次数使用观测器对指数模型参数进行一次修正,以保证电池SOH预测的准确性。实验结果表明,该文所提的方法可以在减轻电池监测设备负担的前提下将预测精度保持在较高水平。
引用
收藏
页码:5201 / 5212
页数:12
相关论文
共 25 条
[1]
基于容量增量曲线峰值区间特征参数的锂离子电池健康状态估算 [J].
杨胜杰 ;
罗冰洋 ;
王菁 ;
康健强 ;
朱国荣 .
电工技术学报, 2021, 36 (11) :2277-2287
[2]
锂离子电池在不同区间下的衰退影响因素分析及任意区间的老化趋势预测 [J].
孙丙香 ;
任鹏博 ;
陈育哲 ;
崔正韬 ;
姜久春 .
电工技术学报, 2021, 36 (03) :666-674
[3]
联合扩展卡尔曼滤波的滑模观测器SOC估算算法研究 [J].
周娟 ;
孙啸 ;
刘凯 ;
王梅鑫 ;
杨晓全 ;
刘刚 .
中国电机工程学报, 2021, 41 (02) :692-703
[4]
基于改进粒子滤波算法的锂离子电池状态跟踪与剩余使用寿命预测方法 [J].
焦自权 ;
范兴明 ;
张鑫 ;
罗奕 ;
刘阳升 .
电工技术学报, 2020, 35 (18) :3979-3993
[5]
基于卷积神经网络的锂离子电池SOH估算 [J].
李超然 ;
肖飞 ;
樊亚翔 ;
杨国润 ;
唐欣 .
电工技术学报, 2020, 35 (19) :4106-4119
[6]
基于Wavelet降噪和支持向量机的锂离子电池容量预测研究 [J].
张婷婷 ;
于明 ;
李宾 ;
刘哲 .
电工技术学报, 2020, 35 (14) :3126-3136
[7]
基于自适应无迹卡尔曼滤波的动力电池健康状态检测及梯次利用研究 [J].
颜湘武 ;
邓浩然 ;
郭琪 ;
曲伟 .
电工技术学报, 2019, 34 (18) :3937-3948
[8]
灰色神经网络模型在线估算锂离子电池SOH [J].
韦海燕 ;
陈孝杰 ;
吕治强 ;
王峥峥 ;
潘海鸿 ;
陈琳 .
电网技术, 2017, 41 (12) :4038-4044
[9]
基于离散滑模观测器的锂电池荷电状态估计 [J].
孙冬 ;
陈息坤 .
中国电机工程学报, 2015, 35 (01) :185-191
[10]
State of health estimation of lithium-ion battery based on an adaptive tunable hybrid radial basis function network [J].
Lin, Mingqiang ;
Zeng, Xianping ;
Wu, Ji .
JOURNAL OF POWER SOURCES, 2021, 504