[發明專利]一種基于充電循環融合的電池壽命預測方法

有效

• 申請號: 202011394227.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112666479B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 楊熠欣
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/367
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種基于充電循環融合的電池壽命預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采集a個鋰離子電池全壽命充放電循環中的充電過程的溫度、電流及端電壓數據；

2)對步驟1)得到的a個鋰離子電池全壽命充放電循環中充電過程的溫度、電流及端電壓數據進行拼接處理；

3)將步驟2)拼接所得結果輸入到三維卷積層中；

4)將三維卷積層的輸出結果轉化為二維卷積層的輸入格式，并輸入到二維卷積層中；

5)將二維卷積層輸出的特征圖輸入到循環注意力層中，循環注意力層輸出循環融合的特征圖；

6)將循環注意力層輸出的循環融合的特征圖輸入到二維卷積層中進行特征的提取，再將提取的特征經感知層得最終預測的電池壽命。

2.根據權利要求1所述的基于充電循環融合的電池壽命預測方法，其特征在于，步驟2)的具體操作為：

21)將溫度、電流及端電壓數據分別輸出成溫度矩陣、電流矩陣及端電壓矩陣的形式，其中，各溫度矩陣、電流矩陣及端電壓矩陣中每一列的第一行為電池的編號，第二行為電池RUL，其余行為電池在該循環內溫度、電流及端電壓在對應容量下的值；

22)對溫度、電流及端電壓分別進行歸一化處理；

23)選取溫度矩陣、電流矩陣及端電壓矩陣中每個電池前m列及后n列的第三行至最后一行數據，再將選取的數據轉化為三維卷積的輸入格式后分別拼接形成新的溫度矩陣、電流矩陣及端電壓矩陣；

24)將新的溫度矩陣、電流矩陣及端電壓矩陣在深度維度上進行拼接。

3.根據權利要求1所述的基于充電循環融合的電池壽命預測方法，其特征在于，步驟3)中的三維卷積層包括R個3×l×w的卷積核，其中，卷積核的深度為3，使三維卷積層的輸出深度為1。

4.根據權利要求1所述的基于充電循環融合的電池壽命預測方法，其特征在于，步驟4)中，去掉三維卷積層輸出中的深度維，從而將三維卷積層的輸出轉化為二維卷積層的輸入格式。

5.根據權利要求1所述的基于充電循環融合的電池壽命預測方法，其特征在于，步驟5)的具體操作為：

51)將二維卷積層輸出的特征圖輸入到空洞卷積層中，設空洞卷積層共有L層；

52)將當前空洞卷積層輸出的特征圖輸入到全連接層中，并輸出當前空洞卷積層的權重；

53)將上一層空洞卷積層輸出的特征圖作為輸入，重復步驟51)至步驟52)，直至獲得第L層空洞卷積層的輸出及其權重；

54)將各空洞卷積層的輸出乘以該空洞卷積層的權重與所有空洞卷積層權重之和的比值，得該空洞卷積層的循環融合輸出；

55)將各空洞卷積層的循環融合輸出通過全連接層進行合并，得循環融合的特征圖。