基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋰電池SOC估計
發(fā)布時間:2021-01-03 04:07
隨著全球新能源汽車的飛速發(fā)展,電池相關(guān)技術(shù)也成為了研究重點。電池荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)是電池最重要的參數(shù)之一,代表了電池剩余電量。電池SOC精確的估計可以避免電池的過度充放電、保證電池的健康使用,具有十分重要的意義。本文以鋰電池為對象,深入研究了鋰電池在不同溫度和工況下的SOC估計,具體的工作如下:介紹了SOC的定義和研究現(xiàn)狀,分析了鋰電池的結(jié)構(gòu)和原理,探究了鋰電池的充放電特性和影響SOC的幾種常見因素,研究了溫度、放電倍率和電池內(nèi)阻與SOC之間的關(guān)系,最終將電池放電溫度和電池放電倍率作為鋰電池SOC的影響因素。采用NARX神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為SOC估計的模型,設(shè)計了NARX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),針對不同溫度搭建了NARX網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)集的選用上,考慮到電池放電倍率對SOC的影響,使用了不同工況下的數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練集和測試集,包括DST工況、FUDS工況和US06工況下數(shù)據(jù),更接近動力電池實際使用的放電情況。利用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)GRU對鋰電池進(jìn)行SOC估計,使用電池放電電壓、電流和溫度作為網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù),該模型和NARX網(wǎng)絡(luò)相比只需要訓(xùn)練一次模型即可對不同溫度下的工況數(shù)據(jù)做SOC估...
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
INR18650-20R三元鋰電池磷酸鐵鋰是以4LiFePO為正極材料的電池,由于其良好的安全性和低廉的價格,一度成
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12逐漸由磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向了三元鋰電池。所以本課題選用三星生產(chǎn)的INR18650-20R三元鋰電池作為實驗對象,I表示鋰電池,N表示鎳化合物,R則表示了鋰電池外觀形狀為圓柱形,18650表示了電池圓柱直徑是18mm,長度是65mm,圖2.2為即INR18650-20R三元鋰電池,該型號電池相關(guān)參數(shù)見表2.2。表2.2INR18650-20R電池參數(shù)項目規(guī)格標(biāo)稱容量2000mAh額定電壓3.6V充電截止電壓4.20V±0.05V充電截止電流100mA放電截止電壓2.5V標(biāo)準(zhǔn)充電CCCV模式,1A快速充電CCCV模式,4A可持續(xù)最大放電電流22A充電溫度0~50℃放電溫度-20~75℃重量45.0g尺寸高度:64.85±0.15mm直徑:18.33±0.07mm2.2鋰電池充放電特性研究2.2.1實驗設(shè)備實驗所用到的設(shè)備包括INR18650-20R三元鋰電池、臺式PC、可編程電源、可編程電子負(fù)載、電池測試儀和高低溫試驗箱。如圖2.3為本實驗使用的可編程電源,型號為AgilentE3631A,該電源具有GPIB和RS-圖2.3AgilentE3631A可編程電源圖2.4ITECHIT8818B可編程直流電子負(fù)載
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12逐漸由磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向了三元鋰電池。所以本課題選用三星生產(chǎn)的INR18650-20R三元鋰電池作為實驗對象,I表示鋰電池,N表示鎳化合物,R則表示了鋰電池外觀形狀為圓柱形,18650表示了電池圓柱直徑是18mm,長度是65mm,圖2.2為即INR18650-20R三元鋰電池,該型號電池相關(guān)參數(shù)見表2.2。表2.2INR18650-20R電池參數(shù)項目規(guī)格標(biāo)稱容量2000mAh額定電壓3.6V充電截止電壓4.20V±0.05V充電截止電流100mA放電截止電壓2.5V標(biāo)準(zhǔn)充電CCCV模式,1A快速充電CCCV模式,4A可持續(xù)最大放電電流22A充電溫度0~50℃放電溫度-20~75℃重量45.0g尺寸高度:64.85±0.15mm直徑:18.33±0.07mm2.2鋰電池充放電特性研究2.2.1實驗設(shè)備實驗所用到的設(shè)備包括INR18650-20R三元鋰電池、臺式PC、可編程電源、可編程電子負(fù)載、電池測試儀和高低溫試驗箱。如圖2.3為本實驗使用的可編程電源,型號為AgilentE3631A,該電源具有GPIB和RS-圖2.3AgilentE3631A可編程電源圖2.4ITECHIT8818B可編程直流電子負(fù)載
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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博士論文
[1]基于憶阻器的電路分析及其在神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 董哲康.浙江大學(xué) 2019
碩士論文
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[7]無跡卡爾曼濾波算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 徐建.成都理工大學(xué) 2018
[8]基于深度雙向加權(quán)GRU的回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)溫度預(yù)測[D]. 張毛毛.湖南大學(xué) 2018
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋰離子電池SOC估算[D]. 黃磊.湘潭大學(xué) 2017
[10]基于改進(jìn)UKF算法的鋰離子電池SOC估計策略研究[D]. 彭凱.天津大學(xué) 2018
本文編號:2954282
【文章來源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
INR18650-20R三元鋰電池磷酸鐵鋰是以4LiFePO為正極材料的電池,由于其良好的安全性和低廉的價格,一度成
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12逐漸由磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向了三元鋰電池。所以本課題選用三星生產(chǎn)的INR18650-20R三元鋰電池作為實驗對象,I表示鋰電池,N表示鎳化合物,R則表示了鋰電池外觀形狀為圓柱形,18650表示了電池圓柱直徑是18mm,長度是65mm,圖2.2為即INR18650-20R三元鋰電池,該型號電池相關(guān)參數(shù)見表2.2。表2.2INR18650-20R電池參數(shù)項目規(guī)格標(biāo)稱容量2000mAh額定電壓3.6V充電截止電壓4.20V±0.05V充電截止電流100mA放電截止電壓2.5V標(biāo)準(zhǔn)充電CCCV模式,1A快速充電CCCV模式,4A可持續(xù)最大放電電流22A充電溫度0~50℃放電溫度-20~75℃重量45.0g尺寸高度:64.85±0.15mm直徑:18.33±0.07mm2.2鋰電池充放電特性研究2.2.1實驗設(shè)備實驗所用到的設(shè)備包括INR18650-20R三元鋰電池、臺式PC、可編程電源、可編程電子負(fù)載、電池測試儀和高低溫試驗箱。如圖2.3為本實驗使用的可編程電源,型號為AgilentE3631A,該電源具有GPIB和RS-圖2.3AgilentE3631A可編程電源圖2.4ITECHIT8818B可編程直流電子負(fù)載
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12逐漸由磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向了三元鋰電池。所以本課題選用三星生產(chǎn)的INR18650-20R三元鋰電池作為實驗對象,I表示鋰電池,N表示鎳化合物,R則表示了鋰電池外觀形狀為圓柱形,18650表示了電池圓柱直徑是18mm,長度是65mm,圖2.2為即INR18650-20R三元鋰電池,該型號電池相關(guān)參數(shù)見表2.2。表2.2INR18650-20R電池參數(shù)項目規(guī)格標(biāo)稱容量2000mAh額定電壓3.6V充電截止電壓4.20V±0.05V充電截止電流100mA放電截止電壓2.5V標(biāo)準(zhǔn)充電CCCV模式,1A快速充電CCCV模式,4A可持續(xù)最大放電電流22A充電溫度0~50℃放電溫度-20~75℃重量45.0g尺寸高度:64.85±0.15mm直徑:18.33±0.07mm2.2鋰電池充放電特性研究2.2.1實驗設(shè)備實驗所用到的設(shè)備包括INR18650-20R三元鋰電池、臺式PC、可編程電源、可編程電子負(fù)載、電池測試儀和高低溫試驗箱。如圖2.3為本實驗使用的可編程電源,型號為AgilentE3631A,該電源具有GPIB和RS-圖2.3AgilentE3631A可編程電源圖2.4ITECHIT8818B可編程直流電子負(fù)載
【參考文獻(xiàn)】:
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[7]無跡卡爾曼濾波算法的改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 徐建.成都理工大學(xué) 2018
[8]基于深度雙向加權(quán)GRU的回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)溫度預(yù)測[D]. 張毛毛.湖南大學(xué) 2018
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋰離子電池SOC估算[D]. 黃磊.湘潭大學(xué) 2017
[10]基于改進(jìn)UKF算法的鋰離子電池SOC估計策略研究[D]. 彭凱.天津大學(xué) 2018
本文編號:2954282
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