一种电池放电容量预测方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电池放电容量预测方法、系统及可读存储介质，该方法包括获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；对获取的充电电压和放电容量进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；对第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；将得到的特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。本实施例采用预先训练好的预测模型根据电池充放电期间的提取的特征参数对电池的放电容量进行预测，提高了电池放电容量预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电池放电容量预测方法、系统及可读存储介质
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电池放电容量预测方法、系统及可读存储介质。
技术介绍
随着我国政策的对新能源汽车产业大力推动以及我国新能源汽车技术的迅猛发展，目前，我国新能源汽车市场体量巨大且领先世界，我国已成为新能源汽车第一大国。动力电池是新能源汽车最核心的部分。相比于传统电池，锂离子电池具有能量密度大、使用寿命长、无记忆效应、充放电性能良好等优势，从而在新能源汽车上得到了广泛应用。以磷酸铁锂材料作为正极材料的锂离子电池由于其稳定的性能，成为了各新能源汽车厂商使用的主流动力电池。根据相关标准，当车用动力电池容量低于最大容量的80％时，其面临性能下降、安全性降低等问题，将不适合继续在新能源汽车上使用，面临退役。随着我国新能源汽车产业的发展，动力电池退役将成规模。动力电池退役后若不进行回收处理而直接丢弃进入环境，会环境造成严重的负面影响。因此，我国已出台相关法规指导废旧动力蓄电池开展多层次、多用途的合理利用。对退役动力电池进行梯级利用大致可分整包级别、模组级别梯级、单体电池部分拆解直接利用。由于梯次利用电池已使用过使用一定年限，继续使用会存在安全风险变大、容量衰减速度增大、电池故障增多、运行成本增高等问题，为了实现梯次利用电池的安全、稳定运行，需要对梯次利用电池进行健康状态评估，并对运行中的梯次利用电池近短期放电容量进行预测以判断是否会发生电池容量即将迅速衰减的情况。现有的电池健康状态评估以及容量预测方法主要为基于电池模型的方法。在实践中，电池在工作状态下周围环境复杂多变，电池循环特性受多种因素的影响，导致在建模中存在许多不确定的参数，因此对电池放电容量的预测不够准确。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是现有技术中对电池放电容量预测不准确。一种电池放电容量预测方法,包括：获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据所述多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；对所述第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；将所述特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。在一种实施例中，在得到多个等间隔电压点对应的放电容量之后还包括：对所述多个电压点及其对应的放电容量进行放电容量关于充电电压的微分处理。在一种实施例中，在得到第一增量容量曲线之后还包括：采用Savitzky-Golay滤波器对所述第一增量容量曲线进行平滑降噪处理。在一种实施例中，所述获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量包括：获取并记录电池前K个循环的充电周期中恒压充电阶段电压从V1充到V2期间的等时间间隔序列及其所对应的充电电压和放电容量，所述等时间间隔序列包括所述多个等间隔时间点，所述K≥1，所述V2大于V1；所述对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量包括：将充电电压V1-V2组成的电压区间划分为包括多个等间隔电压点的第一电压序列，采集每个等间隔电压点对应的放电容量。在一种实施例中，所述对所述多个电压点及其对应的放电容量进行放电容量关于充电电压的微分处理包括：将所述第一电压序列代入预设的线性样条插值函数表达式，得到的第一放电容量序列；对所述第一放电容量序列以及第一电压序列进行放电容量关于充电电压的微分处理，得到第二电压序列以及其对应的第二放电容量序列。在一种实施例中，所述根据所述多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线包括：以所述第二电压序列作为横轴、以所述第二放电容量序列作为纵轴，绘制第一增量容量曲线；所述采用Savitzky-Golay滤波器对所述第一增量容量曲线进行平滑降噪处理包括：采用Savitzky-Golay滤波器以所述第二电压序列为自变量，以所述第二放电容量序列作为因变量进行平滑降噪处理得到第三放电容量序列，以所述第二电压序列作为横轴、以所述第三放电容量序列作为纵轴绘制光滑的第一增量容量曲线。在一种实施例中，在将所述特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量之后还包括，将所述特征参数作为所述预测模型的训练数据进一步对所述预测模型进行训练。在一种实施例中，在所述预测模型的训练过程中，计算所述预测模型的最小均方误差，依据所述最小均方误差调整所述预测模型的超参数，以优化所述预测模型。一种电池放电容量预测系统,包括：获取模块，用于获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；第一处理模块，用于对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据所述多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；提取模块，用于对所述第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；预测模块，用于将所述特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的电池放电容量预测方法。依据上述实施例的电池放电容量预测方法,其包括：获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；对获取的充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；对第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；将得到的特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。本实施例采用预先训练好的预测模型根据电池充放电期间的提取的特征参数对电池的放电容量进行预测，提高了电池放电容量预测的准确性。附图说明图1为本申请实施例的电池放电容量预测方法流程图；图2为本申请实施例的电池放电容量预测方法工作流程图；图3为本申请实施例的恒流充电阶段电压、电流随时间变化曲线；图4为本申请实施例中经过样条插值处理后的放电容量随电压变化曲线图；图5为本申请实施例平滑降噪前的第一增量容量曲线图；图6为本申请实施例经过Savitzky-Golay滤波器平滑降噪后的光滑的第一增量容量曲线与平滑降噪处理前的第一增量容量曲线对比图；图7为本申请实施例经平滑降噪后的光滑的第一增量容量曲线图；图8(a)为申请实施例从光滑的第一增量容量曲线中所提取的一种特征示意图；图8(b)为申请实施例从光滑的第一增量容量曲线中所提取的另一种特征示意图；图8(c)为申请实施例从光滑的第一增量容量曲线中所提取的另一种特征示意图；图8(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池放电容量预测方法,其特征在于，包括：/n获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；/n对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据所述多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；/n对所述第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；/n将所述特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池放电容量预测方法,其特征在于，包括：
获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量；
对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量，根据所述多个等间隔电压点以及其对应的放电容量得到用于表示电池充电电压与放电容量对应关系的第一增量容量曲线；
对所述第一增量容量曲线进行特征提取得到电池充电时的充电电压及其对应的放电容量相关的特征参数；
将所述特征参数输入到预先训练好的预测模型中得到电池当前的放电容量。


2.如权利要求1所述的电池放电容量预测方法,其特征在于，在得到多个等间隔电压点对应的放电容量之后还包括：对所述多个电压点及其对应的放电容量进行放电容量关于充电电压的微分处理。


3.如权利要求1所述的电池放电容量预测方法,其特征在于，在得到第一增量容量曲线之后还包括：采用Savitzky-Golay滤波器对所述第一增量容量曲线进行平滑降噪处理。


4.如权利要求3所述的电池放电容量预测方法,其特征在于，所述获取电池充电阶段多个等间隔时间点的充电电压和放电容量包括：
获取并记录电池前K个循环的充电周期中恒压充电阶段电压从V1充到V2期间的等时间间隔序列及其所对应的充电电压和放电容量，所述等时间间隔序列包括所述多个等间隔时间点，所述K≥1，所述V2大于V1；
所述对所述充电电压和放电电容进行处理得到多个等间隔电压点对应的放电容量包括：
将充电电压V1-V2组成的电压区间划分为包括多个等间隔电压点的第一电压序列，采集每个等间隔电压点对应的放电容量。


5.如权利要求4所述的电池放电容量预测方法,其特征在于，所述对所述多个电压点及其对应的放电容量进行放电容量关于充电电压的微分处理包括：
将所述第一电压序列代入预设的线性样条插值函数表达式，得到的第一放电容量序列；
对所述第一放电容量序列以及第一电压序列进行放电容量关于充电电压的微分处理，得到第二电压序列以及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓明，金鹏，杨博，廖夏伟，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44