[发明专利]一种基于无迹粒子滤波的锂离子电池寿命预测方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池故障预测与健康管理技术领域，具体涉及一种基于无迹粒子滤波的锂离子电池寿命预测方法。

背景技术

锂离子电池作为新型蓄电池具有较大的应用前景，特别是在贮能的电性能以及可靠性要求较高的场合，例如低地球轨道、地球同步轨道、空间站等宇航设备具有巨大的发展前景。

蓄电池的剩余使用寿命也称为循环寿命，是指在一定的充放电制度下，容量下降到规定值前电池所经受的充放电循环次数。对于锂离子电池的许多应用来说，锂离子电池在完全充电状态下，实际容量下降至额定容量的70％-80％时视为失效。寿命预测是实现锂离子电池健康管理的一个关键因素，健康管理根据寿命预测制定维护计划、备件供应计划等。为了防止由锂离子电池引起的严重故障的发生，锂离子电池的健康管理技术受到越来越多的重视。锂离子电池的寿命预测是电池管理的一项研究热点。但是，现有技术中常见的以粒子滤波(PF)为基础的寿命预测的方法在实际应用中存在一定局限性，具体地：在标准的粒子滤波算法中，一般取先验分布为建议分布，这种方法没有考虑到最新量测信息，当系统模型不准确或量测噪声突然变化时，预测结果不能有效的表示真实值。另外，锂离子电池内部复杂的电化学反应过程难以表征，结合电池的整个寿命退化过程和退化数据特点的电池容量衰减模型较难建立，给寿命预测带来了一定的困难，由此导致锂离子电池寿命的估计不精确，未能真实地反映电池寿命的规律，从而为未来所使用锂离子电池的故障预测与健康管理带来了很多困难。因此，需要一种基于无迹粒子滤波的锂离子电池寿命预测方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于无迹粒子滤波的锂离子电池寿命预测方法，利用改进的无迹粒子滤波算法(UPF)，提高寿命预测的准确度。

实现本发明的技术实施方案为：

一种基于无迹粒子滤波的锂离子电池寿命预测方法，包括以下步骤：

步骤一，将双指数容量衰减模型作为锂离子电池容量退化模型，并进一步获得锂离子电池容量的状态转移方程和量测方程；

双指数容量衰减模型：Q_k＝a·exp(b·k)+c·exp(d·k)

状态转移方程：ak=ak-1+wawa~N(0,σa)bk=bk-1+wbwb~N(0,σb)ck=ck-1+wcwc~N(0,σc)dk=dk-1+wdwd~N(0,σd)]]>