一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114297904A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202210225652.XG01R31/392(2019.01)(22)申请日2022.03.09G01R31/367(2019.01)(71)申请人四川大学地址610000四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人曾昱升孟锦豪彭纪昌刘平(74)专利代理机构成都环泰专利代理事务所(特殊普通合伙)51242代理人李辉李斌(51)Int.Cl.G06F30/23(2020.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F17/11(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法(57)摘要本发明涉及动力锂电池应用技术领域，尤其涉及一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，针对当前现有的锂电池SOH估计方法估计的准确率较低的问题，现提出如下方案，其中包括以下步骤：S1：获取并计算，S2:数据处理，S3：曲线处理，S4：线性拟合，S5：等值电压获取，S6：进行预测，S7：进行验证，本发明的目的是提供一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，通过对温度计算二阶有限差分的方法，准确高效地反映了锂电池老化趋势，增加SOH估计模型健康特征的多样性，提高基于数据驱动的SOH估计方法的准确性和便捷性。CN114297904ACN114297904A权利要求书1/2页1.一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取并计算：从锂电池放电过程中获得数据，并计算温度对于时间的一阶有限差分DT；S2：数据处理：将得到的一阶有限差分DT采用高斯滤波对数据进行处理；S3：曲线处理：定义DT曲线，并对得到的DT曲线进行计算，通过计算得到温度的二阶有限差分DT(2)；S4：线性拟合：通过限制x,y轴坐标，框取区间，并对区间内的二阶有限差分曲线进行准确的线性拟合；S5：等值电压获取：对DT(2)曲线进行截取，并通过反解线性拟合方程得到二阶差分达到同一值时所对应的电压，称为二阶差分等值电压；S6：进行预测：将二阶差分等值电压输入岭回归方程进行锂电池SOH预测；S7：进行验证：对预测方法进行验证。2.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，所述S1中，从锂电池放电过程中获得温度、时间、电压数据，并计算温度对于时间的一阶有限差分DT，计算公式为，其中，T分别为充电阶段的温度，k为数据对应的时间，L1为选取的采样区间长度，DTm：温度T对于时间t在采样区间L1上的有限差分，T(k)：放电阶段第k秒的温度，T(k‑L1)：放电阶段第k‑L1秒的温度。3.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，所述S2中，将得到的一阶有限差分DT采用高斯滤波对数据进行处理，使用零均值的一维高斯函数公式为，其中G(x)为概率，为标准差，采用高斯滤波对数据x进行处理。4.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，所述S3中，定义DT曲线的横轴变量为电压V，纵轴变量为经滤波后的有限差分，并通过高斯滤波后得到DT曲线，对得到的DT曲线进行计算，通过对于时间t在采样区间L2上进行有限差分计算得到温度的二阶差分，计算公式为，DT为经高斯滤波后的温度一阶有限差分，k为数据对应的时间，L2为选取的采样区间长度，通过对于时间t在采样区间L2上进行有限差分计算得到温度的二阶差分，DT(k)：经高斯滤波后第k秒的温度一阶有限差分，DT(k‑L2)：经高斯滤波后第k‑L2秒的温度一阶有限差分。5.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，所述S4中，通过限制x,y轴坐标，框取区间，并对区间内的二阶有限差分曲线进行准确的线性拟合，框选区间为、，其中C1,C2,C3,C4为常数，线性拟合公式为，其中an,bn为拟合第n个循环的直线系数，为拟合后的温度二阶差分，为拟合后的电压。6.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方法，其2CN114297904A权利要求书2/2页特征在于，所述S5中，使用平行于x轴的直线对DT(2)曲线进行截取，其中直线方程为，其中C为常数，为拟合后的温度二阶差分，同时使用反解线性拟合方程得到二阶差分达到同一值时所对应的电压，所述反解公式为，其中an,bn为拟合第n个循环的直线系数，为拟合后的电压。7.根据权利要求1所述的一种基于二次差分温度特征的锂电池健康状态估计方