一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法及装置，动力电池安全度评估技术领域。本发明专利技术为了解决现有技术无法对动力电池的安全性进行量化表示和评估的问题。本发明专利技术将锂离子动力电池的工作状态划分成若干安全状态；采集锂离子动力电池在各个安全状态下的工作温度、端电压和充放电电流；建立特征值序列混合高斯分布模型，建立隐马尔科夫模型；将特征值序列输出到隐马尔科夫模型中，得到前向概率值，将最大的前向概率值对应的电池安全状态作为评估结果。本安全度评估方法只需提取锂离子动力电池的端电压、电流和温度，就能够近似评估当前安全度SOS状态，降低了求解难度和解决了在线实时计算安全度问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法及装置
本专利技术涉及电池安全度评估领域，特别是涉及一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法及装置。
技术介绍
随着全球市场电动汽车商品化步伐的日益加快，对高功率和高能量动力电池需求迅速增加，而电池的安全性也越来越受到人们的关注。尤其是近几年，锂电池自燃、爆炸等事故的新闻时有发生，锂电池的安全性愈发受到重视。目前，我国锂电池在技术研发层面尚处于初始阶段，在安全性方面依旧存在诸多问题。电动汽车在中国正处于快速发展新阶段，电动汽车的发展带动了动力电池产业的发展。然而，近几年电池自燃、爆炸等事故频发，人们越来越关注新能源汽车电池系统的安全性。一旦电池达到了某种临界条件，例如过电压，过温度，低寿命，如不及时采取相应的安全防范措施，电池热失控势必导致安全性事故。由此可见，电池的安全性问题成为了新能源行业迫不及待解决的问题。安全性事故来自热失控，而导致热失控的诱因主要有两种，一是机械电气诱因(针刺、碰撞等事故导致)，二是电化学诱因(过充、快充、自发性短路等)，电池单体热失控之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：包括以下步骤：/n将锂离子动力电池的工作状态运用三维K-means聚类方法，将锂离子电池安全度状态划分成若干安全状态；/n采集锂离子动力电池在各个安全状态下的工作温度数据、端电压数据和充放电电流数据，并对三种数据进行预处理；/n提取预处理后的数据的特征值，并对所述特征值进行归一化处理得到电池不同安全状态下的特征值序列；/n建立特征值序列混合高斯分布模型，确定隐马尔科夫模型参数，建立适合电池安全状态的隐马尔科夫模型；/n将所述特征值序列导入所述隐马尔科夫模型中，得到前向概率值，通过比较得到最大的前向概率值，将最大的前向概率值对应的...

【技术特征摘要】
1.一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
将锂离子动力电池的工作状态运用三维K-means聚类方法，将锂离子电池安全度状态划分成若干安全状态；
采集锂离子动力电池在各个安全状态下的工作温度数据、端电压数据和充放电电流数据，并对三种数据进行预处理；
提取预处理后的数据的特征值，并对所述特征值进行归一化处理得到电池不同安全状态下的特征值序列；
建立特征值序列混合高斯分布模型，确定隐马尔科夫模型参数，建立适合电池安全状态的隐马尔科夫模型；
将所述特征值序列导入所述隐马尔科夫模型中，得到前向概率值，通过比较得到最大的前向概率值，将最大的前向概率值对应的电池安全状态作为评估结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：所述锂离子动力电池的安全状态通过采集多种工作状态下的样本的端电压、工作温度和端电压与充放电电流的比值R等数据，对样本数据运用三维K-means聚类的方法，确定5个聚类中心，即将锂离子电池安全度状态划分为5个，将未使用的标准锂离子动力电池的安全度为作为初始状态，对应归纳为“良好”，计算各聚类中心到初始状态的距离，距离由远到近对应安全度级别分布划分为“一般”、“潜在危险”、“危险”、“严重危险”。


3.根据权利要求1所述的一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：所述预处理过程包括：将端电压和充放电电流相除，结果记为R，将相除的结果R与端电压、工作温度组成新的数据集。


4.根据权利要求1所述的一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：所述特征值数据包括端电压、工作温度和端电压和充放电电流相除R的值。


5.根据权利要求4所述的一种基于隐马尔科夫的锂离子动力电池安全度评估方法，其特征在于：所述端电压按归一化方法为：



式中，SU为归一化后的端电压值，US为标...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海英，孙辉，周磊，李然，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23