[发明专利]一种基于RVM动态可重构的卫星锂离子电池剩余寿命预测系统及方法

摘要

一种基于RVM动态可重构的卫星锂离子电池剩余寿命预测系统及方法，涉及锂离子电池剩余寿命预测系统及方法。为了实现锂离子电池预测的不确定性表达、使锂离子电池剩余寿命预测方法更适用于资源有限的卫星系统环境。预测系统的动态可重构模块包括重构单元A和重构单元B，二者分时复用动态可重构模块的逻辑资源实现RVM训练和预测；通过多级流水的分段线性逼近法及并行计算结构实现高斯核函数流水计算，确保计算效率的充分提升。通过改进Cholesky分解方法实现对称正定阵的求逆计算，利用乘累减器减少了计算资源消耗，降低了计算延迟。实验表明：本发明利用FPGA有限的计算资源实现了与PC平台相近水平的计算精度，获得相对PC平台4倍的计算效率提升，动态重构的策略有效提高了硬件资源利用率。

主权项

一种基于RVM动态可重构的卫星锂离子电池剩余寿命预测系统，所述预测系统包括FPGA、片外存储器和配置存储器，其特征在于：所述FPGA包括静态逻辑区和动态可重构模块，所述静态逻辑区包含有嵌入式处理器、片上总线以及挂接于片上总线上的外设功能模块、嵌入式处理器的存储控制器、BlockRAM和解耦合IP，嵌入式处理器的存储控制器与嵌入式处理器的存储控制器接口连接，BlockRAM与嵌入式处理器的块随机存储器接口连接，动态可重构模块通过片上总线与嵌入式处理器互联，动态可重构模块和片上总线之间通过解耦合IP互联；动态可重构模块包括重构单元A和重构单元B，重构单元A和重构单元B分时复用动态可重构模块的逻辑资源实现RVM训练和预测；嵌入式处理器用于实现动态可重构计算流程的控制，重构单元A和重构单元B用于自主完成更底层的计算流程；解耦合IP用于保持与静态逻辑区域有物理连接的动态可重构区的信号在动态重构时处于稳定状态；片外存储器通过嵌入式处理器的存储控制器与嵌入式处理器互联，配置存储器与片上总线存储控制器互联；片外存储器用于存储剩余寿命预测的输入数据及中间计算结果；配置存储器用于存储FPGA的配置文件。