一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法技术

本发明专利技术利用新能源汽车国家监测与管理平台的注册电动汽车运行数据，建立了一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法，解决了构建实验模型成本高、耗时长、缺乏实时性的缺点；然后每个所述电动汽车(不同型号)的动力电池在正常情况下的动力衰减建立第一数据库，并根据所述运行位置信息和运行环境构建包含所述电动汽车在每个区域的动力电池容量正常衰减标准的第二数据库，并从运行数据中选择造成动力电池衰减的特征因子，并通过所述特征因子和所述第一数据库、第二数据库进行相关性分析，筛选出关键影响的特征因子，并对其量化，以实现对电动汽车动力电池的容量衰减关键因子的评估。因子的评估。因子的评估。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车的动力电池
，尤其涉及一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法。

技术介绍

[0002]在全球能源紧张、环境保护意识日益增长的时代，再加上汽车工业的发展，传统内燃机汽车由于其高污染和高能源消耗已经不能满足当前时代的要求，于是新能源汽车应运而生，近几年随着新能源汽车保有量的迅速增长，新能源汽车的动力电池容量衰退情况越来越受到车企、购车用户等各方的关注。如何对影响电动汽车动力电池容量衰退的关键因素探索问题，是车企在进行动力电池和整车研发过程中，急需了解明确的问题，也是购车用户在用车过中较为关注的核心问题。
[0003]现有动力电池容量评估方法主要分为两大类：(1)通过实验构建模型评估动力电池容量的方法，不能输出和量化影响动力电池容量衰减的关键因子，且存在成本高、耗时长、缺乏实时性等缺点；(2)通过数据驱动构建模型评估动力电池容量的方法，不能输出且量化不同型号动力电池的容量衰减关键因子，也不能准确评估出不同型号动力电池在不同使用工况下的电池容量。
[0004]因此，现有技术中缺乏具有实时性、低成本，且能准确评估不同型号动力电池在不同使用工况下的电池容量衰减因子的方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法，以解决相关技术中的方法成本高，缺乏实时性，且未能准确评估不同型号动力电池在不同使用工况下的电池容量的问题。
[0006]本专利技术提供了一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1，通过新能源汽车国家监测与管理平台获取注册电动汽车的历史运行数据和地区信息，并从所述的历史运行数据中按天提取运行数据和静态数据，所述运行数据记为EV
IJ
，所述静态数据记为
[0008]步骤2，针对每个所述电动汽车，从所述运行数据EV
IJ
中提取电流列表和时间列表，采用安时积分法将所述电流列表和所述时间列表计算得到所述电动汽车当天的动力电池容量；
[0009]然后，根据所述运行数据EV
IJ
中所述电动汽车的累计总运行天数建立用于记录电动汽车动力电池容量衰退的第一数据库，所述第一数据库记为EV
BCP
，并将所述第一数据库EV
BCP
与所述地区信息关联，获得所述电动汽车的运行位置信息及运行环境；并根据所述运行位置信息和运行环境构建包含所述电动汽车在每个区域的动力电池容量正常衰减标准的第二数据库，所述第二数据库记为MCDQ
F
；
[0010]步骤3，基于所述运行数据EV
IJ
选择造成动力电池容量衰减的特征因子，对所述特征因子和所述第一数据库EV
BCP
、第二数据库MCDQ
F
进行相关性分析，筛选出与所述电动汽车的动力电池容量相关性大的特征因子，并构建包含车辆的动力电池容量衰减影响特征因子的第三数据库；
[0011]步骤4，根据筛选后的所述特征因子，采用多元回归方法建立所述电动汽车的动力电池容量衰减影响特殊因子的量化模型，并形成所述电动汽车的动力电池容量衰减影响特殊因子的数据库。
[0012]可选地，所述采用安时积分法将所述电流列表和所述时间列表计算得到所述电动汽车当天的动力电池容量，包括：
[0013]首先，设所述电动汽车运行天数为K，给该车辆在该天的所有行驶片段按照时间先后顺序编号，记为r
kj
(1≤j≤m
k
)；
[0014]所述安时积分法计算动力电池容量的公式为：
[0015][0016]将时间拆分成T个小片段，选取r
k1
行驶片段，将所述电流列表拆分为I1、I2、I3至I
T
，将所述时间列表拆分为Δt1、Δt2、Δt3至Δt
T
，则可将积分公式转换为面积和计算出r
k1
行驶片段动力电池放出的容量值，记为Q
k1
，积分公式转换为面积和的计算公式为：
[0017]Q＝I1Δt1+I2Δt2+I3Δt3+
…
+I
T
Δt
T
[0018]然后，从所述运行数据EV
IJ
中取出r
k1
行驶片段的开始SOC，记为start_soc
k1
，从中取出行驶片段的结束SOC，记为start_soc
k1
，则可计算得到该行驶片段消耗的ΔSOC，记为Δsoc
k1
，所述Δsoc
k1
为0至100的整数；
[0019]接着，通过r
k1
行驶片段，计算得到所述电动汽车的动力电池容量为：
[0020][0021]最后，将当天所述电动汽车的所有行驶片段，计算所得的动力电池容量求平均，计算得到该车辆在第k个运行天的动力电池容量，记为计算公式为：
[0022][0023]可选地，所述对所述特征因子和所述第一数据库EV
BCP
、第二数据库MCDQ
F
进行相关性分析，包括：
[0024]相关性分析采用的相关系数计算公式为：
[0025][0026]其中，r
xy
表示样本相关系数；S
xy
表示样本协方差；S
x
表示X的样本标准差,X指的是特征因子；S
y
表示Y样本的标准差,Y指的是所述第一数据库EV
BCP
中的容量值与所述第二数据库MCDQ
F
中容量值的差值；
[0027]S
xy
的计算公式为：
[0028][0029]其中，n为样本量。
[0030]S
x
的计算公式为：
[0031][0032]其中，n为样本量。
[0033]S
y
的计算公式为：
[0034][0035]其中，n为样本量。
[0036]可选地，所述采用多元回归方法建立所述电动汽车的动力电池容量衰减影响特殊因子的量化模型，包括：
[0037]所述特殊因子和动力电池容量的回归公式为：
[0038]Q(x
i
)＝w1x1+w2x2+
…
+w7x7+b
[0039]其中，Q(x
i
)为因变量，指所述电动汽车在每天的动力电池容量；x1、x2至x7、x
k
为自变量，即指所有特征因子；w1、w2至w7、w
k
为回归系数；b为常数项；
[0040]转换为向量形式为：Q(x
i
)＝w
T
X+b
[0041]其中，w＝[w1,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过新能源汽车国家监测与管理平台获取注册电动汽车的历史运行数据和地区信息，并从所述的历史运行数据中按天提取运行数据和静态数据，所述运行数据记为EV
IJ
，所述静态数据记为步骤2，针对每个所述电动汽车，从所述运行数据EV
IJ
中提取电流列表和时间列表，采用安时积分法将所述电流列表和所述时间列表计算得到所述电动汽车当天的动力电池容量；然后，根据所述运行数据EV
IJ
中所述电动汽车的累计总运行天数建立用于记录电动汽车动力电池容量衰退的第一数据库，所述第一数据库记为EV
BCP
，并将所述第一数据库EV
BCP
与所述地区信息关联，获得所述电动汽车的运行位置信息及运行环境；并根据所述运行位置信息和运行环境构建包含所述电动汽车在每个区域的动力电池容量正常衰减标准的第二数据库，所述第二数据库记为MCDQ
F
；步骤3，基于所述运行数据EV
IJ
选择造成动力电池容量衰减的特征因子，对所述特征因子和所述第一数据库EV
BCP
、第二数据库MCDQ
F
进行相关性分析，筛选出与所述电动汽车的动力电池容量相关性大的特征因子，并构建包含车辆的动力电池容量衰减影响特征因子的第三数据库；步骤4，根据筛选后的所述特征因子，采用多元回归方法建立所述电动汽车的动力电池容量衰减影响特殊因子的量化模型，并形成所述电动汽车的动力电池容量衰减影响特殊因子的数据库。2.根据权利要求1所述的基于车辆运行数据的电池容量衰减影响因子评估方法，其特征在于，所述采用安时积分法将所述电流列表和所述时间列表计算得到所述电动汽车当天的动力电池容量，包括：首先，设所述电动汽车运行天数为K，给该车辆在该天的所有行驶片段按照时间先后顺序编号，记为r
kj
(1≤j≤m
k
)；所述安时积分法计算动力电池容量的公式为：将时间拆分成T个小片段，选取r
k1
行驶片段，将所述电流列表拆分为I1、I2、I3至I
T
，将所述时间列表拆分为Δt1、Δt2、Δt3至Δt
T
，则可将积分公式转换为面积和计算出r
k1
行驶片段动力电池放出的容量值，记为Q
k1
，积分公式转换为面积和的计算公式为：Q＝I1Δt1+I2Δt2+I3Δt3+
…
+I
T
Δt

【专利技术属性】
技术研发人员：王震坡，刘鹏，贺劲松，石友义，雷宇涵，卢青云，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：