空間電源系統(tǒng)仿真及鋰離子電池剩余壽命預(yù)測研究.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展日益強(qiáng)大，空間電源系統(tǒng)作為航天器的主要供電系統(tǒng)，其工作工作效率問題也日趨得到人們的關(guān)注。太陽電池陣-蓄電池組電源系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。蓄電池組作為太陽電池陣-蓄電池組電源系統(tǒng)中最易失效的部分，其剩余壽命預(yù)測的研究也得到了研究人員高度的重視。
　　本文就太陽電池陣-蓄電池組空間電源系統(tǒng)進(jìn)行了Matlab/Simulink仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所建立系統(tǒng)的正確性。詳細(xì)分析了該空間電源系統(tǒng)的運(yùn)

2、行模式，為該空間電源系統(tǒng)的研究提供了很好的平臺。
　　蓄電池組作為太陽電池陣—蓄電池組空間電源系統(tǒng)中重要組成部分，且易失效，且鋰離子電池以其比能量高、循環(huán)壽命長、自放電率小等特點(diǎn)在民用電子產(chǎn)品、航空產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。其剩余使用壽命（Remain Useful Life,RUL）的研究也起到至關(guān)重要的作用。本文利用粒子濾波（Particle Filter,PF）算法的跟蹤能力建立了鋰離子電池的退化模型，對比多項(xiàng)式退化模型，該模型

3、考慮了鋰離子電池充放電周期之間的空閑時(shí)間的電化學(xué)反應(yīng)，使模型更接近鋰離子電池真實(shí)退化曲線。并對模型利用粒子濾波算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果顯示該模型與真實(shí)的鋰離子電池退化曲線之間的誤差更小。利用該退化模型結(jié)合粒子濾波算法對鋰離子電池RUL進(jìn)行了預(yù)測。針對NASA PCoE測試中心的四組電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性，并詳細(xì)分析了鋰離子電池RUL的概率密度分布。對粒子濾波算法的三種重采樣算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)重