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基于支持向量机与改进高斯过程混合模型的车用电池容量预测方法*
李雨佳, 欧阳权, 刘灏仪, 祝铭烨, 王志胜
电气工程学报    2024, 19 (1): 87-96.   DOI: 10.11985/2024.01.009
摘要   (302 HTML32 PDF(pc) (124993KB)(243)  

基于数据驱动的容量预测有助于锂电池健康管理以延长其使用寿命。然而,目前大多数相关方法基于实验室数据展开,无法反映实际复杂工况下车用电池老化特性。因此,本文利用电动汽车实车数据,设计了一种基于支持向量机与改进高斯过程的混合模型,实现了车用电池容量的精确预测。首先从汽车实时运行数据集中利用滑动窗口安时积分法提取其容量数据,设计了集合经验模态分解方法,将电池容量分为长期退化趋势和短期波动两部分,然后分别设计支持向量机与改进高斯过程对这两个分量进行建模,将结果融合得到最终的容量预测值。基于三辆实车数据集的试验结果表明,所提出的方法可以适用于实车数据的高精度容量预测。


图1 实车原始数据预处理过程
正文中引用本图/表的段落
本文选择新能源汽车国家大数据联盟提供的3辆新能源汽车近1年的实时运行数据进行车用电池容量分析和预测,其中数据集包含电池电压、电池电流、累计里程、充电状态等40个参数,采样间隔为10 s。由于实车数据在传输过程中存在信号延迟、错报甚至丢失的情况,造成累积里程跳变、数据波动较大等数据异常,因此首先采用基于3-$\sigma $原则的异常数据剔除和基于滤波器的噪声平滑[13]等数据预处理方法,以剔除掉原始数据集中异常和离群数据。图1展示了原始数据预处理的总体流程。
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