基于WPD-GA-BP的电动汽车动力电池健康状态预测方法
DOI:
作者:
作者单位:

1.华东交通大学机电与车辆工程学院,江西 南昌 330013 ;2.南昌市消防救援支队,江西 南昌 330038 ;3.江西江铃集团新能源汽车有限公司,江西 南昌 330114

作者简介:

黄亮亮(1979—),男,高级工程师,研究方向为新能源汽车火灾调查。E-mail:54196869@qq.com。

通讯作者:

中图分类号:

U466

基金项目:

国家自然科学基金(51206171);江西省重点研发项目(20223BBE51016,20243BBG71009);江西省自然科学基金项目(20242BAB25273,20244BAB28006);江西省研究生创新专项资金项目(YC2023-S505);载运工具与装备教育部重点实验室基金(KLCE2022-09)


Battery Health State Prediction for Electric Vehicles Based on WPD-GA-BP
Author:
Affiliation:

1.East China Jiaotong University Key Laboratory of Conveyance and Equipment, Ministry of Education,Nanchang 330013 , China ; 2.Nanchang Fire Rescue Brigade, Nanchang 330038 , China ; 3.New Energy VehicleCorporation, Jiangxi Jiangling Motors Group, Nanchang 330114 , China

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    摘要:

    动力电池健康状态(SOH)的精准预测对于延长电动汽车使用寿命和保障行车安全至关重要。针对BP神经网络存在的特征提取能力有限、对初始参数敏感以及易陷入局部最优等问题,基于某车企监控平台数据,提出了一种基于WPD-GA-BP 的电动汽车动力电池SOH预测方法。首先,基于容量增量分析法提取平台数据特征参数,通过皮尔逊相关系数筛选出与 SOH显著相关的特征作为模型输入;其次,为丰富特征参数维度,采用小波包分解对标签值进行多尺度重构;最后,采用遗传算法优化BP神经网络的初始权重和阈值,利用更广泛的搜索空间进行全局优化,有效避免局部最优,从而实现对动力电池 SOH的精准预测。结果表明:WPD-GA-BP模型与WPD-BP和BP模型相比,最大估计误差低于1.5%,预测性能显著提升。相较于SVR和LSTM模型,WPD-GA-BP模型拟合优度(R2 )最高,且MAE和RMSE均为最小,表现出更强的预测精度与稳定性, 进一步验证了该方法在动力电池SOH预测中的有效性。

    Abstract:

    Accurate prediction of the state of health (SOH) of power batteries was essential for extending the service life of new energy vehicles and ensuring driving safety. To address the limitations of BP neural networks in feature extraction, sensitivity to initial parameters, and local optima issues, a WPD-GA-BP-based prediction method was proposed. First, feature parameters were extracted using capacity increment analysis, and key features related to SOH were selected using Pearson correlation. Next, wavelet packet decomposition was applied to multi-scale reconstruct the label values, enriching the feature set. Finally, a genetic algorithm optimizes the BP neural network’s initial weights and thresholds, avoiding local optima and improving prediction accuracy. The results show that, compared to the pre-improvement WPD-BP and BP models, WPD-GA-BP reduces the maximum error to less than 1.5%, significantly improving prediction performance. It outperforms SVR and LSTM models, achieving the highest R2 and the smallest MAE and RMSE, demonstrating stronger accuracy and stability in predicting power battery SOH.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄亮亮,郭拯诗,何峰,等. 基于WPD-GA-BP的电动汽车动力电池健康状态预测方法[J]. 华东交通大学学报, 2026,43(1):101-113.

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  • 收稿日期:2025-04-19
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  • 在线发布日期: 2026-03-13
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