车辆工程技术
董相龙
（东风悦达起亚汽车有限公司，江苏 盐城 224300）
摘 要：在我国政府的大力支持和引导下，电动汽车及充电设施产业从“十二五”末期至今得到了蓬勃的发展。电动汽车行业在蓬勃发展的过程中，出现了许许多多的问题，其中以电动汽车价格及续航里程、动力电池安全性、充换电便利性三个方面为主。正确预测动力电池充电能量，对动力电池残值评估、故障检测、充电规划等有重要意义。本文就基于大数据分析的电动汽车动力电池充电能量预测展开探讨。 关键词：大数据分析；电动汽车；充电能量预测聚四氟乙烯乳液
0 引言
水泥外加剂>温度远程监控 能源与环境是人类社会赖以生存和发展的基础，动力电池作为新能源开发的一项典型实体已广泛应用到
各个领域。为了满足市场的广泛应用需求，动力电池通常采用多个单体电池串联成组使用，在批量生产过程中，各单体电池的制造工艺基本相同，但电池内阻、电压等并不完全相同，同等工作环境下电池的温度也略有不同，且各单体电池的初始容量稍有偏颇，这种性能差异会在充放电过程中不断增大，最终导致动力电池的整体性能明显下降，循环使用寿命大大缩短。
1 电动汽车发展现状
近几年来，全球电动汽车市场正在加速成长，但动力电池技术的不完善依旧制约着电动汽车的发展，其主要表现在以下几个方面:（1）电池的一致性电动汽车动力电气系统所需要的电压等级一般在几百伏以上，这就需要数百节电池单体进行串联，以达到所需要的电压值。由于不同的电池参数如：内阻，容量等的不一致性，电池组不能发挥单体电池所能达到的能量特性。且由于充电和放电等使用过程中不一致性累积，这种不均衡性会累加，对电动汽车行车安全造成影响。（2）快速充电问题由于电动汽车的充电时间速度远大于传统汽车加油时间，这成为动力电池的一个非常大的技术瓶颈，也严重影响着电动汽车的发展。动力电池快速充电时间的理想状态当是可以用家用充电器30min充满，或采用专用充电站、充电桩，将时间缩短到与加油时间等级相同的几分钟。（3）电池的使用寿命目前国内多数电动汽车动力电池的质保期为两年以内，同时考虑动力电池高额的成本将使电动汽车在使用周期内花费巨大。电池的使用更显得尤为重要，而目前动力电池组的寿命却远远低于内燃机汽车发动机的使用寿命。（4）电池适应性动力电池在高温或低温等恶劣环境下电池参数如容量、效率会迅
速下降，这对动力电池的使用寿命将产生严重影响。恶劣工况条件下，电池容量的下降，电池内阻的不均衡，电池内部温度的差异，将严重破坏组内单体电池的一致性，使动力电池组能量效率下降，影响电池寿命。
2 动力电池充电能量分析
动力电池充电能量受累计行驶里程、温度等多因素耦合影响。各变量之间存在不确定的数学关系，并且对充电能量的影响程度存在很大的差异。由于变量较多，测试数据时无法通过准确控制变量来观察充电能量与各变量之间的一一对应的函数关系。常规充电站一般以20~40辆电动汽车来配置一个充电站，这种配置是考虑充分利用晚间谷电进行充电，主要建设在小区和停车场进行集中充电；快速充电站一般同时向8辆电动汽车充电，主要建设在公路等场所提供临时充电。以上两种充电模式可以根据充电时间来区分。其次，在同一种类型的充电站下不同的电网布置方案也会造成充电模式的不同，本文根据充电效果对充电模式作进一步分析。相关资料表明，锂电池在相同开路电压下，充电倍率较大时，电池充电容量下降，据此，本文考虑利用单位充电SOC的充电能量对同一类型的充电站包含的充电模式进行划分。在前面充电模式确定的基础上，对样本数据进行处理，按照充电模式的分组原则对数据进行分组，之后，对每一组数据做回归分析，在保证尽可能小的标准差的前提下得到不同充电模式下的充电能量回归方程。水润滑轴承
3 电动汽车充电因素分析
（1）充电便利性。充电便利性与充电设施数量及分布合理性、充电设施与电动汽车接口兼容性、充电支付便捷性三个部分有关。根据《国务院办公厅关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》及《电动汽车充电基础设施发展指南(2015—2020年)》，到2020年，我国需要新增建成集中充换电站1.2万座，分散充电桩480万个，满足超过500万辆电动汽车的充电需求。同时针对加快发展地区、示范推广地区、积极促进地区分别制定了具体的充电服务半径标准，数量上可以满足电动汽车充电需求。（2）对电池寿命的影响。电动汽车充电时间是用户是否考虑购买的另一个重要因素，充电时间若要实现与传统汽油车加油的时间长度媲美，则必须采取大功率充电桩，而大功率的充电桩输出电流较大，会导致动力电池正极发生锂析出并与电解液进行反应产生气体，导致电池寿命衰减和胀气，从而影响动力电池寿命。因此，在能量密度、循环次数、安全性可以保证的前提下，如果研发能够适应大功率快充的动力电池，对电动汽车行业的发展会起到重要的推进作用。
4 回归分析
（1）最小二乘估计。对于充电能量和许多变量之间的关系我们需要借助样本数据建立回归方程，方程建立的目标是使回归方程的标准差尽可能的小，本文利用MATLAB编程计算最小二乘回归系数，
得到充电能量方程：
（2）主成分估计。为了克服最小二乘估计在设计阵病态（即存在多重共线性）时表现出的不稳定性，本文利用主成分估计法对样本数据建立回归方程。利用Matlab软件对评价指标进行主成分分析，选择不同主成分个数计算回归方程系数和标准差，与最小二乘法的标准差相比较发现主成分个数选择小时，其标准差最小，主成分分析得到的回归方程与普通最小二乘法得到的回归方程一致。该结果表明，本文的变量选择合理，没有出现变量之间明显重叠。在实际运用时直接利用简单的最小二乘做回归分析即可。网络雷达无线接收器
5 结语
角度测量 我们知道，影响电动车发展的瓶颈问题是电机、电池、电控，而电池问题是电动车的基本问题，它不仅影响着电动车的续驶里程、加速度等动力指标，同时也深刻影响着电动汽车的安全。同时，动力电池的充电速度慢，充电效率不高，电池生产使用过程的不均衡性都影响着电动汽车的更进一步的普及。为了实现充电能量的有效预测，本文提出一种充电模式的区分方法。进一步，在不同的充电模式下，我们利用最小二乘估计和主成分估计两种方法对充电能量做了回归分析，结果的一致性表明变量选择比较合理。
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