基于ARIMA模型的锂离子电池剩余寿命预测开题报告
2020-02-18 20:07:24
1. 研究目的与意义(文献综述)
1. 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
(1) 锂离子电池
锂离子电池因其质量轻、低自放电率、循环使用寿命长等优点在手持终端等民用领域已经得到广泛的应用,并开发出大量配套的电池管理系统,具备完善的使用条件,在航空、航天、海上作业、汽车等前端工业领域也已得到推广,电池在长期的使用过程中,难以避免地会发生电极材料腐蚀、隔膜老化或者遭受高温,再加上可能存在的人为使用不当或外在环境不良,造成电池内部微短路等故障,致使电池性能逐渐退化直至电池寿命及安全性失去保障,间接导致用电设备甚至整个系统性能下降或故障。同时,在工业方面,锂离子电池应用领域复杂的工作环境与工作负荷要求对锂离子电池提出了更高的要求,所以不时有安全事故报出。例如电池电源汽车着火爆炸,美国太空实验afrl实验失败事件,2013年多架波音787梦幻客机无限期停飞事件。
研究电池剩余使用寿命(rul)预测技术,能够很大程度上解决类似上文举例可能发生的事故或问题,对用电设备以及用电系统的维修决策也将起到良好的指导作用。锂离子电池的可靠性和安全性成为工业应用中的关键问题,建立准确的锂离子电池容量退化模型,准确预测锂离子电池的剩余寿命,是保证锂离子电池运行可靠性和安全性的基础,也是目前锂离子电池预测与健康管理(phm)技术的重要组成部分。
(2) 国内外研究现状
国内外针对电池健康管理研究主要研究两个问题:其一是荷电状态(state of charge,soc)要求预测单次充电放电的终止点(end of discharge,eod),解决的是当前周期内充放电剩余时间问题;其二是健康状态(state of health,soh),soh针对电池在长期使用过程中逐渐累积的衰退过程,预测电池寿命消耗到不合要求的点,也就是电池寿命终止点(end of life,eol),预测电池剩余使用寿命,解决的是电池整个的生命过程何时终止的问题。
2. 研究的基本内容与方案
2. 研究的基本内容、拟采用的技术方案及措施
(1) 研究内容
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了解锂离子电池使用寿命的影响因素;
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熟悉锂离子电池的参数和状态;
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熟悉基于数据驱动的锂离子电池寿命预测方法;
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3. 进度安排(按周次填写)
1-2周:完成开题报告和文献翻译,完成开题答辩;
3-4周:熟悉基于数据驱动的锂离子电池寿命预测方法,特别是arima模型的工作原理;
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4. 参考文献
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陶耀东,李宁.基于arima模型的工业锂电池剩余使用寿命预测.计算机系统应用,2017,26(11):282-287.
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陶耀东,李宁.工业锂电池退化过程研究与剩余使用寿命预测[j].计算机系统应用,2017,26(02):235-239.
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saha, bhaskar, kai goebel, and jon christophersen. "comparison of prognostic algorithms for estimating remaining useful life of batteries." transactions of the institute of measurement and control 31.3-4 (2009): 293-308.
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