[發(fā)明專利]一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010857326.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN111983469B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永超;孟大偉;李然;周永勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/367
• 分類號(hào): G01R31/367;G01R31/392;G01R31/385
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

1.一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法，其特征在于：包括如下步驟：

確定電池的電壓安全邊界B_U和電池的溫度安全邊界B_T；

在時(shí)間間隔內(nèi)獲取電池電壓采集值和電池溫度采集值；

根據(jù)電池的電壓安全邊界B_U、標(biāo)準(zhǔn)工作電壓和所述電池電壓采集值得到電池的電壓安全系數(shù)S_U；

根據(jù)電池的溫度安全邊界B_T、標(biāo)準(zhǔn)工作溫度和所述電池溫度采集值得到電池的溫度安全系數(shù)S_T；

根據(jù)S_S＝ω₁*S_U+ω₂*S_T估算電池安全度，其中，S_S為電池的安全度，ω₁和ω₂分別為電池電壓的權(quán)重系數(shù)和電池溫度的權(quán)重系數(shù)；

所述電池的電壓安全度系數(shù)S_U為：

式中，U_S為標(biāo)準(zhǔn)工作電壓，B_U為電壓安全邊界，U_i為第i個(gè)時(shí)間間隔得到的電池電壓采集值；

電池溫度安全系數(shù)S_T為：

式中，T_s為標(biāo)準(zhǔn)工作溫度，B_T為溫度安全邊界，T_i為第i個(gè)時(shí)間間隔得到的電池溫度采集值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法，其特征在于：

所述電壓安全邊界B_U的確定方法包括：

收集在不同電流倍率下、SOH屬于[1％，100％]的電壓邊界樣本，并將所述樣本分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

建立支持向量回歸方程：

式中，其中f(x)為通過所述回歸方程估算的電壓安全邊界B_U的數(shù)值，為向量系數(shù)，X_i為電池SOH及電流倍率C樣本的支持向量，b為回歸方程參數(shù)，K(X,X_i)為核函數(shù)；

將訓(xùn)練集輸入所述回歸方程中，得到任意SOH及電流倍率C下的B_U值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法，其特征在于：

所述溫度安全邊界B_T的確定方法包括：

收集在不同電流倍率下、SOH屬于[1％，100％]的溫度邊界樣本，并將所述樣本分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

建立支持向量回歸方程：

式中，f(y)為通過所述回歸方程估算的溫度邊界B_T的數(shù)值，為向量系數(shù)，Y_i為電池SOH及電流倍率C樣本的支持向量，c為回歸方程參數(shù)，K(Y,Y_i)為核函數(shù)；

將所述訓(xùn)練集輸入所述回歸方程中，計(jì)算可以得到任意SOH及電流倍率C下的B_T值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法，其特征在于：所述電池電壓的權(quán)重系數(shù)ω₁的獲取方法包括如下步驟：

獲取所述電池電壓安全系數(shù)的特征值F_u和對(duì)應(yīng)變量總方差D(u)；

通過得到電池電壓方差的貢獻(xiàn)率σ_u；

將電池電壓方差的貢獻(xiàn)率σ_u歸一化后得到所述電池電壓的權(quán)重系數(shù)ω₁。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電壓安全邊界和溫度安全邊界的鋰電池安全度估算方法，其特征在于：所述電池溫度的權(quán)重系數(shù)ω₂的獲取方法包括如下步驟：

獲取所述電池溫度安全系統(tǒng)的特征值F_t和對(duì)應(yīng)變量的總方差D(t)；

通過得到電池溫度方差的貢獻(xiàn)率σ_t；

將所述電池溫度方差的貢獻(xiàn)率σ_t歸一化后得到所述電池溫度的權(quán)重系數(shù)ω₂。