基于MIV-GA-BP神经网络的铅酸蓄电池SOC预测
2021-03-07孙俊忠周智勇杨占录
电源技术 2021年2期
关键词:模型
孙 硕,孙俊忠,周智勇,杨占录,蔡 巍
(海军潜艇学院,山东青岛266042)
铅酸蓄电池是一种典型的富液电池,其电极主要由铅及其氧化物制成,电解液为硫酸溶液。铅酸蓄电池作为二次电池,在充电过程中,如充电电流、充电时间、充电初始状态等因素都会对其荷电状态(state of charge,SOC)产生影响,电池SOC 估算的准确性和时效性十分重要,能够准确预测蓄电池充电过程中的SOC,对于合理使用铅酸蓄电池意义重大。
国内外对电池充电过程的SOC 预测已经进行了大量研究,建立的预测模型包括物理模型和人工智能算法模型两类。基于物理模型的预测方法中,主要分为基于电化学机理的建模、基于电化学经验公式的建模和基于等效电路的建模等方法[1-3]。物理建模方法预测过程复杂,需要研究蓄电池充电过程中的变化机理,难以将影响因素考虑周全,造成预测结果往往不够准确,误差较大。人工智能网络具有逼近多输入输出参数的特点,只需将数据输入到网络模型就可以进行预测,且准确度较高,是当前对蓄电池充电过程SOC 预测的主要研究方法[4-5],但其研究对象多为锂电池,而对铅酸蓄电池这类的富液电池研究较少。
BP 神经网络具有非线性映射的特征和良好的泛化能力,对神经网络输入的自变量数据进行筛选时,平均影响值(mean impact value,MIV)算法能够反映输入特征参量对预测量的影响。本文采用MIV 方法对铅酸蓄电池充电过程中的影响因素进行评估和筛选,采用遗传算法(genetic algorithms,GA)优化BP 神经网络的初始权值和阈值,解决BP 神经网络易陷入局部极小点的问题,提高铅酸蓄电池充电过程中SOC的预测精度。……
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