[發(fā)明專利]一種鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110999355.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113821914B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛昭勇;陳佩雨;田文龍;盧丞一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 西安凱多思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61290
• 代理人: 康進(jìn)興

1.一種鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選取m個(gè)屬于同種體系的鋰離子電池單體，分別開(kāi)展循環(huán)壽命試驗(yàn)；m≥60；

步驟2：對(duì)于每個(gè)鋰離子電池單體，記錄其第N次循環(huán)過(guò)程中的測(cè)試參數(shù)X⁽ⁱ⁾及循環(huán)壽命Y⁽ⁱ⁾；X⁽ⁱ⁾＝(IR⁽ⁱ⁾，Q_d⁽ⁱ⁾，T_min⁽ⁱ⁾)；i為鋰離子電池單體的編號(hào)；IR⁽ⁱ⁾、Q_d⁽ⁱ⁾和T_min⁽ⁱ⁾分別為第i個(gè)鋰離子電池單體第N次循環(huán)過(guò)程中的平均歐姆內(nèi)阻、放電量和最小溫度；N≥100；

步驟3：對(duì)所述的X⁽ⁱ⁾進(jìn)行降維處理，將X⁽ⁱ⁾中的三個(gè)特征信息融合為一個(gè)特征對(duì)所述鋰離子電池單體的循環(huán)壽命Y⁽ⁱ⁾進(jìn)行離群點(diǎn)處理；

步驟4：對(duì)步驟3降維得到的和離群點(diǎn)處理后的電池循環(huán)壽命進(jìn)行擬合，得到鋰離子電池循環(huán)壽命預(yù)測(cè)模型；

步驟5：向所述鋰離子電池循環(huán)壽命預(yù)測(cè)模型，輸入待測(cè)鋰離子電池的第N次循環(huán)所測(cè)參數(shù){IR，Q_d，T_min}，即可得到該待測(cè)鋰離子電池的循環(huán)壽命。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟1中的N＝100。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟2采用PCA(Principal Component Analysis，主成分分析)的方法對(duì)所述的X⁽ⁱ⁾進(jìn)行降維處理，其目標(biāo)函數(shù)如下：

式中，

w代表方向向量，w＝(w₁，w₂，w₃)；

m表示步驟1所選取的鋰離子電池單體的數(shù)目；

i表示鋰離子電池單體的編號(hào)；

表示均值歸零化以后的特征，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟3中離群點(diǎn)處理采用boxplot分析法，其邊界值定義如下：

IQR＝Q₃-Q₁

l_u＝Q₃+1.5IQR

l_l＝Q₁-1.5IQR

其中，

Q₃表示步驟2所得到的鋰離子電池單體循環(huán)壽命Y⁽ⁱ⁾的中上四分之一值；

Q₁表示步驟2所得到的鋰離子電池單體循環(huán)壽命Y⁽ⁱ⁾的中下四分之一值；

IQR表示步驟2所得到的鋰離子電池單體循環(huán)壽命Y⁽ⁱ⁾的四分位范圍；

l_u是用來(lái)篩除離群點(diǎn)的上限值；

l_l是用來(lái)篩除離群點(diǎn)的下限值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池循環(huán)壽命低成本預(yù)測(cè)方法，其特征在于：步驟4中采用最小二乘法進(jìn)行擬合，其目標(biāo)函數(shù)如下：

其中，

a，b為線性回歸方程系數(shù)；

n為步驟1所選取的鋰離子電池經(jīng)離群點(diǎn)篩選操作后的單體的數(shù)目；

為X⁽ⁱ⁾經(jīng)過(guò)降維后得到的特征；

Y⁽ⁱ⁾為第i個(gè)鋰離子電池單體的循環(huán)壽命；

為所有鋰離子電池單體經(jīng)過(guò)降維后得到的特征的均值，

為經(jīng)離群點(diǎn)處理后所得到的所有鋰離子電池單體循環(huán)壽命的均值，