鎳氫電池的故障診斷與容錯(cuò)策略研究.pdf

1、電動(dòng)汽車已經(jīng)成為未來(lái)汽車的發(fā)展方向。但是,作為電動(dòng)汽車核心技術(shù)的動(dòng)力蓄電池安全系數(shù)低、可靠性差,因而一直制約著電動(dòng)汽車的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)化的形成。汽車故障診斷技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門新的學(xué)科,同時(shí)容錯(cuò)控制技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展,這為解決動(dòng)力蓄電池的安全問(wèn)題提供了一種新的方法。本文以純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中廣泛應(yīng)用的鎳氫電池為主要研究對(duì)象,進(jìn)行了鎳氫電池的故障診斷與容錯(cuò)策略研究。
　　本文首先對(duì)鎳氫電池的工作原理和性能參數(shù)進(jìn)行了研究

2、,并對(duì)其在使用過(guò)程中可能發(fā)生的故障進(jìn)行了詳細(xì)分析。其次,以鎳氫電池的阻容模型為依據(jù),基于電動(dòng)汽車常用的仿真軟件 ADVISOR并利用其二次開發(fā)技術(shù),建立了鎳氫電池的模型以及鎳氫電池電容減小和內(nèi)阻增加時(shí)的故障模型,并以鎳氫電池的電流、電壓、荷電狀態(tài)、電池的溫度變化和電池的功率損失為主要研究對(duì)象,進(jìn)行了仿真分析。
　　基于小波變換和小波包分析技術(shù),對(duì)鎳氫電池的故障特征值進(jìn)行了提取?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),分別建立了鎳氫電

3、池的故障診斷系統(tǒng),并對(duì)所建立的故障診斷系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真和對(duì)比分析,以驗(yàn)證其可靠性與準(zhǔn)確性。仿真與對(duì)比結(jié)果表明所建立的BP和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)鎳氫電池的故障診斷功能,且前者的性能要優(yōu)于后者。
　　最后,提出了一種對(duì)發(fā)生故障的電池單元進(jìn)行隔離的容錯(cuò)策略,并對(duì)該策略所能隔離的電池單元數(shù)目進(jìn)行了研究,然后進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明當(dāng)鎳氫電池組的某個(gè)或者某幾個(gè)電池單元發(fā)生故障時(shí),進(jìn)行容錯(cuò)控制后并不影響電池組的整體工