一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法技术

技术编号:43359005 阅读:28 留言:0更新日期:2024-11-19 17:44
本发明专利技术提出一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,具体涉及电池隔膜使用寿命预测领域。包括收集电池运行中的关键参数、对收集到的关键参数数据预处理、构建锂离子电池隔膜使用寿命预测模型、训练与测试所述寿命预测模型,所述寿命预测模型主要由时频映射器模块、频域交叉权重注意力机制、信息融合单元组成;其中,频映射器模块中时频分解器将时间序列数据分解到频域,主频成分筛选器保留对频率变化最重要的前M个频率分量;频域交叉权重注意力机制建立实态和虚态之间的联系捕捉时间序列的频域特征;信息融合单元用于整合通过频域交叉权重注意力机制增强得到的实态和虚态信息。本申请能够准确的预测出未来一段时间内锂电池隔膜剩余寿命情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池隔膜使用寿命预测领域,具体涉及一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法


技术介绍

1、锂离子电池作为当今能源存储领域的核心技术,广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统等多个领域。然而,锂离子电池的性能和安全性在很大程度上依赖于其内部隔膜的质量和稳定性。隔膜不仅起到物理隔离正负极的作用,还影响着锂离子在电池内的传输效率。随着电池的长期使用,隔膜可能会因电化学反应、机械应力及环境因素的影响逐渐劣化,从而导致电池性能下降甚至出现安全隐患。因此,准确预测锂离子电池隔膜的使用寿命,对延长电池的工作周期、提升安全性具有重要意义。

2、现有的锂电池隔膜寿命预测方法面临诸多挑战,主要包括难以有效处理长时间依赖关系、多因素影响下的复杂非线性问题,以及应对数据噪声和不完整性能力不足。此外,电池寿命的非线性衰减和随机波动难以通过简单模型准确捕捉,且现有方法在不同电池类型和应用场景中泛化能力较弱,无法充分提取多尺度特征,导致预测精度和鲁棒性不足。本申请结合多变量时间序列分析与机器学习算法,对电池运行过程中的关键参数进行全面监测和分析,能够更为精本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述直接和间接影响电池隔膜使用寿命的参数包括:电池内部温度、电池两端的电压、放电过程中的电流、放电的深度、充放电循环次数、电池的内阻、环境湿度以及电池剩余容量,其中将电池剩余容量作为电池隔膜寿命标签值;温度、电压、电流、内阻、湿度值采集频率设定为5分钟一次,放电深度、循环次数、容量值在每次充放电循环完成后采集一次。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,所述步骤S3...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述直接和间接影响电池隔膜使用寿命的参数包括:电池内部温度、电池两端的电压、放电过程中的电流、放电的深度、充放电循环次数、电池的内阻、环境湿度以及电池剩余容量,其中将电池剩余容量作为电池隔膜寿命标签值;温度、电压、电流、内阻、湿度值采集频率设定为5分钟一次,放电深度、循环次数、容量值在每次充放电循环完成后采集一次。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,所述步骤s3,s31中,特征转换通过线性嵌入将预处理操作之后的时间序列数据从其高维输入空间投影到同一特征空间,其中线性嵌入过程表示为:

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池隔膜使用寿命预测优化方法,其特征在于,所述步骤s3中,s32中,时频分解器将时间序列数据分解到频域,所述时频分解器通过短期傅里叶变化计算得到,其过程是将一个长时间序列分解成多个重叠的时间窗口,并在每个窗口内进行短期傅里叶变换计算,时频分解器记录时间序列在不同时间段内的频率成分变化,捕捉瞬时频率特征;将所述长时间序列分解成多个短的时间窗口的方法为汉宁窗方法,使用汉宁窗输入的时间序列划分为多个时间窗口,对每个窗口内的数据进行短期傅里叶变换计算,计算频率成分,对于给定的时间序列数据,短期傅里叶变化计算公式如下所示:

5.根据权利要求4所述的一种锂...

【专利技术属性】
技术研发人员:林洪赵盛黄彦淇
申请(专利权)人:广东宝路盛精密机械有限公司
类型:发明
国别省市:

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