[发明专利]基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法

权利要求书

1.基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法，其特征在于，具体过程包括如下步骤：

步骤1，锂电池退化模型的建立；

步骤2，锂电池退化模型参数更新；

步骤3，锂电池寿命预测；

步骤4，寿命预测及结果分析。

2.如权利要求1所述的基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法，其特征在于，对依托数据统计建立起来的锂离子电池状态方程和观测方程中的反映电池内阻的2个参数，即公式(1)中的a和c和反映电池性能退化速率的2个参数，即公式(1)中的b和d，进行估计。备注：状态方程和观测方程是能查到的，但其中的a、b、c、d四个参数对于不同的电池来说值不同，本文就是通过本文方法来有效估计这四个参数的。

3.如权利要求1所述的基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法，其特征在于，步骤2中锂电池退化模型参数具体更新过程如下：

1)令状态方程和观测方程的四个相关参数a、b、c、d的初始值为x₀＝[a₀；b₀；c₀；d₀]，可通过三次拟合结果求取平均值获得；

2)从x₀的先验分布P(x₀)中为每个参数选择出N个围绕初值的粒子。则每个时刻的参数可表示为其中i＝1,2,...,N，N为粒子数量；

3)将以i为迭代依据依次计算容量值计算方法即公式(1)；

4)通过将计算出的容量值与实际容量值cap_real进行比较，从而获得每组粒子的权值

其中R为噪声过程协方差；

1e-99为科学计数法，表示10的负99次方。

4.如权利要求3所述的基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法，其特征在于步骤3中的锂电池寿命预测；

对第一组测试数据电池的容量公式为：

对第一组测试数据电池的容量公式为：

针对两组数据设置了不同的阈值，是因为不同的电池类型故障时间通常是不一样的，而故障时间又不与总的容量有比例关系，因此根据测试数据实际情况，将阈值分别设置为0.80和0.65；

其中表示在t时刻，当采用第i个粒子和计算容量值的时候，再过多久回达到失效时刻；

剩余寿命概率密度分布R_pdf(t)和剩余寿命R(t)可通过下面两式计算可得：

是时刻t的第i个粒子的权值，σ是狄拉克函数。

5.如权利要求3所述的基于IUPF的锂离子电池剩余使用寿命预测方法，其特征在于，步骤4中采用美国宇航局(NASA)艾姆斯预测数据库中的锂电池容量数据作为测试数据。