電動車鋰電池管理系統(tǒng)的研究—模糊診斷專家系統(tǒng)

把電池組P個Fkl中非零值的最小一個作為(Fmin)l，用它與Fkl的比值來評價其計算Skl

S越小越好，最理想的電池可為零。SORk是在Sk的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論：

靜態(tài)SOR評估算法的關(guān)鍵在于△T時間內(nèi)所有電池的△U相對大小的比較。

這種評價算法認(rèn)為電壓變化越小電池運行性能越好。它基于的一種認(rèn)定就是：沒有任何一種故障，它表現(xiàn)為電池充電電壓上升慢或放電電壓下降慢;任何電壓變化波動小的電池就會被認(rèn)為是運行性能好的。

實驗證明靜態(tài)SOR評估算法具有實時性好和高準(zhǔn)確率等特點。以鋰電池為例，在串聯(lián)的鋰電池的放電后期，假如有一個電池中突然有一個單體電池電量耗盡，那么在放電曲線族上將看出該電池的放電曲線有一個明顯下降的臺階，這個臺階的大小就是一個單體電池的標(biāo)稱電壓。鋰電池單體電壓平常為4V左右，放電后期大約 3V，因此鋰電池的下降臺階為3V到4V之間。從圖7.2中我們可以看出，在電池組放電的前期U會有一定的差別(這是由于電池內(nèi)阻的不同引起的，內(nèi)阻表征大的，下降越明顯)，那么相應(yīng)Skl將有一定的差異;在電池組放電的中期，電池放電曲線族的走向都很平穩(wěn)，盡管在電壓高低上有區(qū)別，但在U上沒有很大差異，因此在中期的Skl相差將不是很大。最關(guān)鍵的階段是放電后期，好壞電池間的區(qū)別非常明顯，一旦某個電池出現(xiàn)明顯下降的臺階，這個電池的第L時間段的Skl將突然變大，自然最終對第k號電池的運行性能評估值SORk不會高，而且必定是低于正常放電結(jié)束的其他電池的SORk.7.6電池組模糊診斷專家系統(tǒng)的實現(xiàn)

7.6.1癥狀模糊化

歷史數(shù)據(jù)是專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入，專家系統(tǒng)進(jìn)行診斷的前期工作就是利用歷史檔案求出電池隸屬于各癥狀的隸屬度。系統(tǒng)考慮實際需要隸屬度值用(0——10)表示(0——1)。由歷史檔案求隸屬度是大量試驗和電化學(xué)專家的經(jīng)驗總結(jié)，本系統(tǒng)以鋰電池為例來說明。

根據(jù)上面的規(guī)則，專家系統(tǒng)中用到的癥狀主要有：

充電時電壓高、上升快;

放電時電壓低、下降快;

靜置時電壓下降快，電壓低;

開路電壓低，不能帶負(fù)載;

充電時電壓極高等等。

下面以充電電壓極高這一癥狀隸屬度的求解為例，說明癥狀隸屬度的求解過程。設(shè)其電壓為V，則充電電壓極高這一癥狀的隸屬度函數(shù)為：

隸屬度函數(shù)可在試驗中修改。

7.6.2故障診斷

同樣根據(jù)規(guī)則，系統(tǒng)的能診斷的故障主要有：