利索能及
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专利号: 2018102497977
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)、对处于不同寿命状态的锂电池进行基于循环测试工况做循环测试,获取锂电池的全寿命数据,然后在全寿命数据中等间隔选取r个循环数据作为训练样本,以及p个循环数据作为测试样本;

步骤(2)、提取放电容量qi表征锂电池当前容量,并通过差分电压计算公式,选取恒流充电数据di(t)计算差分电压z(v),然后基于特征值选取公式选取a个特征值预选位置,并通过特征值计算公式计算出a个预选特征值,同时对得到的预选特征值作归一化处理;

步骤(3)、基于预选特征值和训练样本,训练锂电池容量预测模型,然后基于得到的预测模型和测试样本,测试预测模型,最终综合考虑误差,建立最优锂电池容量预测模型,然后通过公式 计算得到锂电池在线健康状态。

2.根据权利要求1中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(1)中循环测试工况,充电循环为恒流-恒压充电,以单位电流I充电至充电截止电压V1,之后以恒压V1对锂电池进行恒压充电,直至电流降为0.05I;充电结束后静置1h,然后进行放电循环;放电循环以单位电流I进行放电至放电截止电压V2;放电结束后静置1h,然后进行充电循环。

3.根据权利要求1中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(2)进一步包含以下步骤:步骤(21)、基于训练样本和测试样本,选取放电容量作为电池当前容量,并选取恒流充电数据作为下一步计算基础;

步骤(22)、基于恒流充电数据,通过差分电压公式计算差分电压z(v),从而得到差分电压曲线;

步骤(23)、基于特征值选取公式选取a个特征值预选位置,区域中心对应的电压值为va,区域宽度为λ,利用绝对值平均公式计算出a个预选特征值;

步骤(24)、基于训练样本,得到a组预选特征值,每组为r个数据,通过归一化公式分别对每组预选特征值作归一化处理,记处理规则为sa;

步骤(25)、基于测试样本,得到a组预选特征值,每组为p个数据,通过归一化规则sa分别对每组预选特征值作归一化处理。

4.根据权利要求3中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(22)中差分电压公式满足:其中VCap1和VCap2分别为t1和t2时刻的电压值,I为当前实时电流,在本专利中,I即为单位电流。

5.根据权利要求3中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(23)中特征值选取公式满足:其中V1为充电截止电压,V3为充电循环中所有电芯都能达到的最小在线电压,i为计算的循环总数。求得f(m)后,取最大的α个值,得出对应的电压值va,进一步得出预选特征值计算区域(va-(λ/2),va+(λ/2))。

6.根据权利要求3中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(24)中归一化公式满足:y=(ymax-ymin)*(x-xmin)/(xmax-xmin)+ymin其中:ymin=-1,ymax=1,xmin为最小特征值,xmax为最大特征值。

7.根据权利要求1中所述基于电压关键特性的锂电池在线健康状态快速预测方法,其特征在于,所述步骤(3)进一步包含以下步骤:步骤(31)、基于训练样本得到归一化后的特征值和电池容量,然后通过最小二乘法,分别计算a个特征值同电池容量的回归拟合,记误差为δa,其中拟合目标函数为一元一次方程。

步骤(32)、基于训练样本得到归一化后的特征值和电池容量,然后运用回归模型对电池容量进行预测,记误差为μa;

步骤(33)、综合考虑δa和μa,选取最优特征值,相应得到最优预测模型,通过预测模型预测同一型号任何寿命阶段锂电池的容量,再通过公式 计算锂电池在线健康状态,其中Qcc为当前容量,Qrc为额定容量。