[发明专利]基于充电数据的锂离子电池包性能评估方法

说明书

本发明公开了一种基于充电数据的锂离子电池包性能评估方法，包括线上数据分析和线下检测两部分；本发明的优点在于：通过采集运行数据和对动力锂离子电池进行非破坏性试验，实时评估电池安全状态，评估结果准确率高，且填补了安全性能评估空白。

技术领域

本发明涉及一种电池性能评估方法，具体地说是一种基于充电数据的锂离子电池包性能评估方法，属于电池性能评估方法领域。

背景技术

主要介绍同行业现有系统有哪些，有哪些缺陷，避免采用笼统的描述

锂离子电池包是国标《GBT19596-2017电动汽车术语》中蓄电池包的子集，是指采用锂离子蓄电池作为供电单体，通过若干串联或者并联的供电单体组成模组，再通过若干串联或者并联的模组以及连接模组所需的铜排线、连接线束等与整包管理控制系统共同组成向外界供电的锂离子蓄电池包。以下简称锂电池包。

现在关于电池性能的评估研究主要针对每一个电池单体的研究，（如：锂离子电池健康评估和寿命预测综述，刘大同等，仪器仪表学报，2015-01-15）。锂电池包工作形式是以电池包的整体形式进行工作，其工作电压取决与内部单体电池的组合方式，其外在电压值远大于单体电池电压（如北汽新能源EC180车用锂电池包额定电压108v，其内部的电池单体额定电压3.6v），同样道理，锂电池包的存储能量也是远大于单体电池的（如北汽新能源EC180车用锂电池包标称能量21.9千瓦时，而其电池单体标称能量为0.074千瓦时）。锂电池包性能和其物理指标参数与单体锂电池有很大不同，尤其内部复杂串并联特性也不能用单体电池的特性替代，单体电池评估技术不具备评估锂电池包能力。目前锂电池包评估还属空白（中国知网关键词检索“锂离子电池包+评估”“锂电池包+评估”，“电池包+评估”结果均为0）。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种基于充电数据的锂离子电池包性能评估方法，实时与历史数据结合的柔性评估与分级，可以兼容不同的数据来源与数据类型，实现电池的多维度评估，且评估时间短、运算简单。

本发明的技术方案为：

基于充电数据的锂离子电池包性能评估方法，包括以下七部分：

第一部分，标定充电过程基础参数，换算ISO标准单位，统一计算量纲；包括根据充电终端特点统一标定充电过程的参数，并确定标准充电参数单位；

第二部分，将充电过程数据按照内容，填充标准化数据集；标准化数据集是充电数据最大化数据集，涵盖目前主要充电设备，而且标准化数据集本身具有可扩展性，扩展后的数据集不影响以前填入数据，具有向后兼容性；

第三部分，进行数据处理，清洗异常数据，建立分析数据表；数据处理主要解决异常数据的分析前处理，对于整个数据来讲是获得对数据一个初步的认识以及对先验知识的一个探索分析过程，通过单变量分析与多变量分析，可以初步探索数据集中各特征之间的关系。

第四部分，针对目标结果集，采取合适的分析算法，计算结果数据集；针对不同的分析目标，分析算法主要采取卡尔曼滤波法、最小二乘支持向量机回归法及线性回归法；

第五部分，数据算法评估，通过计算算法估计量的估计误差衡量算法的有效性；如果估计误差在设定置信区间以内，则认为算法有效，估计值可信；如果算法估计误差在置信区间以外，则认为估计值无效，按照计算过程调节算法参数，重新计算，并保证估计误差落入置信区间之内；

第六部分，根据计算结果集生成计算结果报告；

第七部分，根据评估要求，收集计算过程数据，保存评估过程数据集。

锂电池包性能包括当前容量、电学特性、健康特性、充放电能力、衰减情况、温度变化特点、未来性能预测等。本发明通过对充电过程进行监控，获取充电中的各种数据，通过对获取数据采用合适的分析计算方法获得锂电池包性能数据。包括数据采集、数据处理、数据分析、结论报告。