一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法及系统，所述方案包括获取各单体电池的电池健康状态、剩余使用寿命以及容量衰减率指标数据；基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算；基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分；基于所述初始得分、电池性能参数影响的使用价值占比以及电池原料费占比，确定单体电池剩余使用价值百分比；基于单体电池剩余使用价值百分比以及单体电池价格，获得各单体电池剩余价值预测结果。池剩余价值预测结果。池剩余价值预测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法及系统


[0001]本专利技术属于动力电池
，尤其涉及一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]传统燃油汽车排放的汽车尾气中含有一氧化碳和一氧化二氮等温室气体，这些气体会对环境造成破坏，导致全球变暖。为减少能源损耗、保护环境，“新能源汽车”应运而生。随着电动汽车保有量的快速增加，对于锂离子电池的需求呈现出爆发式增长的趋势。2022年末，全球电动汽车电池装机量达到517.9GWh，同比增长71.8％。锂离子电池退役量同样呈现出快速增长的趋势，预计到2023年，锂离子动力电池的退役量将达到48.09GWh。
[0004]动力电池的使用必定伴随着损耗和衰减。当车载电池性能不再满足汽车的日常使用需求时，需要及时更换新的电池。电池剩余使用价值是由多种参数耦合影响。电池在使用过程中会逐渐老化，其容量、电池健康状态SOH(state of health)、剩余使用寿命RUL(Remaining Useful Life)等参数都在变化。退役电池仍然有约80％的容量，对于不同电池，电池容量衰减率不同会导致电池的后续寿命曲线呈现不同的走势，即使其退役之前容量衰减和寿命消耗相同，电池的剩余价值也会因为容量衰减率不同而不同，后续可应用的领域有所差别。因此，精准客观的评估电池剩余使用价值(Remaining useful Value,RUV)，并对电池剩余价值进行合理预测对于电池回收利用具有重要意义。
[0005]为了更好的评估电池剩余价值，一些技术被提出。如中国专利技术专利CN 201610056431.9根据电池剩余充放电次数与全新完全充放电次数的比值计算电池剩余价值。该方法仅考虑了电池RUL一个参量，未考虑其他影响电池性能的参数，评估精度较低。中国专利技术专利CN 201910106919.1根据预设权重与各指标的乘积相加和得到定量评价指数进而计算退役电池价值。但该方法对于权重的设定方法为主观赋权，客观性较差；定量评价指数的计算方法较为粗略，准确性较低。
[0006]综上，由于影响电池剩余价值的因素较多且相互耦合，对于电池在回收过程中没有统一且客观的指标对电池剩余价值进行衡量，现有方案无法根据电池性能参数得出较为准确的剩余使用价值，既不客观也不准确。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述问题，提供了一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法及系统，所述方案以电池健康状态、剩余使用寿命、容量衰减率等影响电池性能的参数作为参量，对电池剩余价值进行定义，充分考虑了影响电池性能的多种参数，避免了因单一因素出现的估不准问题，结果客观准确；同时，所述方案利用客观赋权的方法对各指标进行赋权，相较于主观赋权方法具有准确性高、鲁棒性强的特点。
[0008]根据本专利技术实施例的第一个方面，提供了一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，包括：
[0009]获取各单体电池的电池健康状态、剩余使用寿命以及容量衰减率指标数据；
[0010]基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算；
[0011]基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分；
[0012]基于所述初始得分、电池性能参数影响的使用价值占比以及电池原料费占比，确定单体电池剩余使用价值百分比；
[0013]基于单体电池剩余使用价值百分比以及单体电池价格，获得各单体电池剩余价值预测结果。
[0014]进一步的，所述基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算，具体为：
[0015]获取每个指标下各样本值的占比；
[0016]基于各样本值的占比计算各指标的信息熵值；
[0017]基于各指标对应的信息熵值，计算得到各指标对应的权值。
[0018]进一步的，所述信息熵值的计算，具体采用如下表示：
[0019][0020]其中，q
ij
为第j个指标下第i个样本所占指标比重，m为指标数，n为待测单体电池数量。
[0021]进一步的，所述指标对应的权值，具体采用如下表示：
[0022][0023]其中，M
j
为第j个指标的信息熵值。
[0024]进一步的，所述基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分，具体为：
[0025]获取每个指标下对应样本值中的最大值和最小值，获得最大值集合和最小值集合；
[0026]分别计算每个待预测单体电池对应各指标值与最大值集合和最小值集合之间的距离，获得第一距离和第二距离；
[0027]计算所述第二距离相对于第一距离和第二距离之和的比值，作为单体电池的初始得分；
[0028]或，所述单体电池的初始得分，具体采用如下公式：
[0029][0030]其中，Z
j+
为第j项指标对应的最大值，Z
j
‑
为第j项指标对应的最小值，ω
j
为第j项指标对应的权值，z
ij
为第i个单体电池对应的第j项指标值。
[0031]进一步的，所述基于所述初始得分、电池性能参数影响的使用价值占比以及电池原料费占比，确定单体电池剩余使用价值百分比，具体表示如下：
[0032]Per＝T
i
*90％+10％
[0033]其中，T
i
为第i个单体电池的初始得分，90％为电池性能参数影响的使用价值占比，10％为电池原料费占比。
[0034]进一步的，以单体电池剩余使用价值百分比与单体电池价格的乘积，作为单体电池剩余价值预测结果。
[0035]根据本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种动力电池剩余使用价值量化与预测系统，包括：
[0036]数据获取单元，其用于获取各单体电池的电池健康状态、剩余使用寿命以及容量衰减率指标数据；
[0037]权值计算单元，其用于基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算；
[0038]初始得分获取单元，其用于基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分；
[0039]剩余使用价值占比获取单元，其用于基于所述初始得分、电池性能参数影响的使用价值占比以及电池原料费占比，确定单体电池剩余使用价值百分比；
[0040]剩余使用价值预测单元，其用于基于单体电池剩余使用价值百分比以及单体电池价格，获得各单体电池剩余价值预测结果。
[0041]根据本专利技术实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法。
[0042]根据本专利技术实施例的第四个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的一种动力电池剩余使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，其特征在于，包括：获取各单体电池的电池健康状态、剩余使用寿命以及容量衰减率指标数据；基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算；基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分；基于所述初始得分、电池性能参数影响的使用价值占比以及电池原料费占比，确定单体电池剩余使用价值百分比；基于单体电池剩余使用价值百分比以及单体电池价格，获得各单体电池剩余价值预测结果。2.如权利要求1所述的一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，其特征在于，所述基于所述指标数据，利用熵权法对每个指标进行权值计算，具体为：获取每个指标下各样本值的占比；基于各样本值的占比计算各指标的信息熵值；基于各指标对应的信息熵值，计算得到各指标对应的权值。3.如权利要求2所述的一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，其特征在于，所述信息熵值的计算，具体采用如下表示：其中，q
ij
为第j个指标下第i个样本所占指标比重，m为指标数，n为待测单体电池数量。4.如权利要求2所述的一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，其特征在于，所述指标对应的权值，具体采用如下表示：其中，M
j
为第j个指标的信息熵值。5.如权利要求1所述的一种动力电池剩余使用价值量化与预测方法，其特征在于，所述基于各指标数据的最大最小值以及各指标权值，确定单体电池的初始得分，具体为：获取每个指标下对应样本值中的最大值和最小值，获得最大值集合和最小值集合；分别计算每个待预测单体电池对应各指标值与最大值集合和最小值集合之间的距离，获得第一距离和第二距离；计算所述第二距离相对于第一距离和第二距离之和的比值，作为单体电池的初始得分；或，所述单体电池的初始得分，具体采用如下公式：其中，Z
j+
为第j项指标对应的最大值，Z
j
‑
为第j项...

【专利技术属性】
技术研发人员：商云龙，龚奕畅，顾鑫，朱昱豪，张承慧，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：