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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6 实车1不同方法绝对误差对比图
正文中引用本图/表的段落
为了验证算法的有效性,建立了融合模型,利用了三辆车,实车1、实车2和实车3的数据进行训练、验证和测试。本文对每辆车的容量数据进行划分,50%作为训练集,其余50%作为测试集。每组试验均利用本文提出的混合模型、长短期记忆网络(Long short term memory, LSTM)、SVM和反向传播(Back propagation, BP)神经网络来预测,其中,实车1具体的预测曲线如图5所示,对应的绝对误差曲线如图6所示。为了便于比较3种预测结果的效果,计算得到的RMSE、MAE和MAPE如表1所示。
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