基于驾驶意图识别的HEV动力电池寿命在线管理研究

基于驾驶意图识别的HEV动力电池寿命在线管理研究

论文摘要

近年来由于能源和环保压力的不断增加,混合动力汽车(HEV)已经成为新能源汽车主流车型之一。动力电池作为混合动力汽车整车能量系统关键组成部分,其寿命直接影响整车的动力性和可靠性。因此,研究动力电池寿命的在线管理方法,在满足整车动力性要求的前提下,延长车载电池使用寿命,已成为混合动力汽车发展迫切需要解决的问题之一。本课题以实际项目为依托,研究了基于驾驶意图识别的HEV动力电池寿命在线管理方法。首先介绍混合动力汽车动力系统和电池管理相关技术,阐述了电池寿命预测方法及影响因素。其次,介绍LVQ神经网络识别模型,依据识别样本局部优化的思路提出相似驾驶意图分类概率模型,提出了基于驾驶意图识别的D-LVQ神经网络模型。然后,结合马尔科夫模型原理,建立了驾驶意图识别状态下的整车输出功率需求模型,获得驾驶意图下的输出电流需求;建立不同放电等效倍率下的等效电池衰减模型,提出考虑动力电池寿命的电流输出控制方法。最后,基于LabVIEW搭建电池性能测试系统试验台架,验证动力电池寿命衰减试验方法和考虑电池寿命保护的输出控制策略的可行性。本文的研究对于延长混合动力汽车中动力电池使用寿命,减少环境污染有着重要的研究意义和应用价值。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 课题研究背景及意义
  •   1.2 课题国内外研究现状
  •     1.2.1 驾驶意图识别研究现状
  •     1.2.2 电池寿命估计研究现状
  •   1.3 课题来源与论文内容
  •     1.3.1 课题来源
  •     1.3.2 论文内容
  • 第二章 混动汽车和动力电池背景介绍
  •   2.1 混合动力汽车概述
  •     2.1.1 混合动力汽车分类介绍
  •     2.1.2 混合动力汽车动力系统
  •     2.1.3 电池管理系统功能介绍
  •   2.2 常见动力电池概述
  •     2.2.1 动力电池分类与性能比较
  •     2.2.2 动力电池充放电工作原理
  •   2.3 动力电池参数与模型介绍
  •     2.3.1 动力电池参数介绍
  •     2.3.2 动力电池模型介绍
  •   2.4 动力电池循环寿命概述
  •     2.4.1 动力电池寿命预测方法
  •     2.4.2 影响动力电池寿命的因素
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 基于神经网络的驾驶意图识别模型
  •   3.1 驾驶意图特征参数
  •     3.1.1 特征参数的选取
  •     3.1.2 驾驶意图数据采集
  •     3.1.3 PCA特征参数降维
  •   3.2 驾驶意图表征分类
  •     3.2.1 驾驶意图状态的定义
  •     3.2.2 驾驶意图的识别形式
  •     3.2.3 驾驶意图样本块确定
  •   3.3 基于LVQ的驾驶意图识别
  •     3.3.1 LVQ神经网络模型
  •     3.3.2 识别模型优化和训练
  •     3.3.3 D-LVQ模型识别验证
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 驾驶意图识别下的动力电池寿命优化管理
  •   4.1 动力电池输出功率需求
  •     4.1.1 马尔科夫模型原理
  •     4.1.2 基于驾驶意图的整车输出功率需求
  •     4.1.3 驾驶意图下的电池输出功率需求预测
  •   4.2 动力电池退化状态和寿命模型
  •     4.2.1 动力电池退化状态
  •     4.2.2 动力电池容量衰减模型
  •     4.2.3 不同放电倍率等效电池衰减
  •   4.3 基于寿命保护的电池输出管理策略
  •     4.3.1 动力电池健康输出电流
  •     4.3.2 动力电池输出电流优化
  •     4.3.3 电池健康输出电流控制
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 试验台架搭建及结果分析
  •   5.1 电池测试系统介绍
  •     5.1.1 测试系统软件设计
  •     5.1.2 测试系统硬件设计
  •     5.1.3 测试系统架构组成
  •   5.2 试验台架测试介绍
  •     5.2.1 放电试验参数设置
  •     5.2.2 动力电池放电试验
  •   5.3 试验与结果分析
  •     5.3.1 电池寿命衰减过程拟合
  •     5.3.2 电池输出等效损耗分析
  •     5.3.3 基于寿命保护的电池试验仿真
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 论文工作总结
  •   6.2 下一步工作
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间的学术活动及其成果情况
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘白隽

    导师: 王跃飞,温敏

    关键词: 动力电池,驾驶意图识别,功率需求预测,电池寿命

    来源: 合肥工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 数学,汽车工业,自动化技术

    单位: 合肥工业大学

    基金: 安徽省自然科学基金(1708085MF157):车载电控网络高可靠实时通信保障方法研究,企业委托项目(W2016JSKF0554):节能环保汽车实时在线能量管理关键技术开发,企业委托项目(W2018JSKF0321):支持云计算的车辆电性能快速测试技术及便携式装备开发

    分类号: TP183;O211.62;U469.7

    DOI: 10.27101/d.cnki.ghfgu.2019.000342

    总页数: 80

    文件大小: 4990K

    下载量: 81

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