鎳氫電池的故障診斷與容錯策略研究.pdf

1、電動汽車已經(jīng)成為未來汽車的發(fā)展方向。但是,作為電動汽車核心技術(shù)的動力蓄電池安全系數(shù)低、可靠性差,因而一直制約著電動汽車的發(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)展成為一門新的學科,同時容錯控制技術(shù)在汽車領域的應用不斷拓展,這為解決動力蓄電池的安全問題提供了一種新的方法。本文以純電動汽車和混合動力汽車中廣泛應用的鎳氫電池為主要研究對象,進行了鎳氫電池的故障診斷與容錯策略研究。
　　本文首先對鎳氫電池的工作原理和性能參數(shù)進行了研究

2、,并對其在使用過程中可能發(fā)生的故障進行了詳細分析。其次,以鎳氫電池的阻容模型為依據(jù),基于電動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象,進行了仿真分析。
　　基于小波變換和小波包分析技術(shù),對鎳氫電池的故障特征值進行了提取?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡,分別建立了鎳氫電

3、池的故障診斷系統(tǒng),并對所建立的故障診斷系統(tǒng)的性能進行了仿真和對比分析,以驗證其可靠性與準確性。仿真與對比結(jié)果表明所建立的BP和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷系統(tǒng)均能實現(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,提出了一種對發(fā)生故障的電池單元進行隔離的容錯策略,并對該策略所能隔離的電池單元數(shù)目進行了研究,然后進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明當鎳氫電池組的某個或者某幾個電池單元發(fā)生故障時,進行容錯控制后并不影響電池組的整體工