恭喜湖州学院李祖欣获国家专利权
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龙图腾网恭喜湖州学院申请的专利一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114545275B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210097632.9,技术领域涉及:G01R31/392;该发明授权一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法是由李祖欣;叶乙福;蔡志端;钱懿设计研发完成,并于2022-01-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法在说明书摘要公布了:一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法,步骤如下:首先提取合适的表述锂电池老化的间接健康因子,并验证与容量之间的相关性;接着基于支持向量回归算法构建间接健康因子预测模型;然后基于高斯过程回归构建间接健康因子和容量之间的关系模型;最后,将间接健康因子预测值输入高斯过程回归模型,实现锂电池容量预测,当电池容量达到设定的失效阈值时,输出剩余使用寿命预测结果。本方法解决了传统支持向量回归只能得到单点预测值和高斯过程回归长期预测性能差的问题,预测性能稳定,在获得精确预测结果的同时,得到预测置信区间,方便锂电池系统在电池发生故障时提前做出决策维护和管理。
本发明授权一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法在权利要求书中公布了:1.一种锂离子电池剩余使用寿命间接预测方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤:步骤1、数据采集:使用传感器设备对锂电池充放电运行过程进行监测,提取锂电池整个充放电过程中电压、电流、温度数据信息;具体做法是,提取恒流充电电压信号、恒压充电电流信号、恒流放电电压信号和温度信号;步骤2、特征提取:从恒流充电阶段、恒压充电阶段、恒流放电阶段和温度信号中分别提取等充电电压差的时间间隔、等充电电流差的时间间隔、等放电电压差的时间间隔和等充电电流差的平均温度四个表征锂电池退化的间接健康因子,并验证与锂电池容量之间的相关性;所述步骤2中间接健康因子与锂电池容量之间的相关性是采用灰色并联分析方法得到间接健康因子与锂电池容量之间的关联等级度,具体步骤如下:步骤2.1、指定比较序列Xm={xmii=1,2,...,n},其中,Xm表示间接健康因子向量,指定参考序列X0={x0ii=1,2,...,n},其中,X0表示锂电池容量;步骤2.2、数据归一化处理;步骤2.3、计算比较序列Xm和参考序列X0之间的相关系数;步骤2.4、计算比较序列和参考序列之间的关联度;步骤3、构建间接健康因子预测模型,使用锂电池间接健康因子和充放电循环数训练支持向量回归模型,实现锂电池间接健康因子的预测;所述步骤3具体做法为,设置起始预测点T,利用训练集训练SVR模型,其中i表示第i次充放电循环,HIsi表示第i次充放电循环对应的间接健康因子,构建基于支持向量回归算法的锂电池间接健康因子预测模型,获得起始预测点之后的间接健康因子预测值HIs_pre;步骤4、构建锂电池容量预测模型,将间接健康因子预测值作为锂电池容量预测模型的输入,实现锂电池容量预测,当电池容量达到设定的失效阈值时,获得锂电池剩余使用寿命预测结果和置信区间,并进行预测性能分析,所述步骤4具体包括:步骤4.1、设置起始预测点T和电池容量失效阈值CapEOL;步骤4.2、利用训练集训练GPFR模型,其中HIsi表示第i个特征向量,Capi表示第i个电池容量值,构建基于高斯过程回归的锂电池容量预测模型;步骤4.3、将步骤3中的间接健康因子预测值HIs_pre作为电池容量预测模型的测试输入,获得起始预测点之后的锂电池容量预测值Cap_pre;步骤4.4、当步骤4.3中的锂电池容量预测值Cap_pre达到步骤4.1中设定的电池容量失效阈值CapEOL时,输出锂电池剩余使用寿命预测结果及置信区间,并进行预测性能指标分析。
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