[发明专利]一种离线锂电池剩余电量估计方法

权利要求书

1.一种离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，锂电池数据采集；

以秒为单位提取离线状态下锂电池工作时每次充放电循环的电池状态监测参数，并获取计算每次充放电循环的剩余电量作为各组电池状态监测参数对应的剩余电量真实值，构建由电池状态监测参数以及对应剩余电量真实值组成锂电池数据集；

第二步，对锂电池数据集中的数据进行预处理，并将预处理之后的锂电池数据集中的数据按照一定的比例划分为训练集和测试集；

第三步，构建异构核函数并求解其异构核系数及超参数；

第四步，训练锂电池剩余电量估计模型；

将第三步中得到的异构核系数及超参数代入异构核函数，利用训练集中的各组电池状态监测参数作为输入，训练集中的各组电池状态监测参数对应的剩余电量真实值作为输出对其进行训练，得到训练后的锂电池剩余电量估计模型；

将测试集中的各组电池状态监测参数输入到训练后的锂电池剩余电量估计模型中，得到测试集中各组电池状态监测参数对应的剩余电量估计值；

第五步，利用测试集中各组电池状态监测参数对应的剩余电量真实值以及剩余电量估计值计算误差分析参数，验证训练得到的锂电池剩余电量估计模型精度；

第六步，采集待测锂电池工作时每次充放电循环的电池状态监测参数，输入到训练得到的锂电池剩余电量估计模型中即可进行剩余电量的估计。

2.根据权利要求1所述的离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：第一步中，电池状态监测参数包括恒流充电时间、恒压充电时间、恒流放电时间、充电平均温度、放电平均温度。

3.根据权利要求2所述的离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：第一步中，采用恒流放电公式即公式(1)计算每次充放电循环的剩余电量，作为各组电池状态监测参数对应的剩余电量真实值：

C(t)＝I_cc(t)(t_cc(t)-t₀(t)) (1)

其中t₀(t)和t_cc(t)分别表示第t次充放电循环中的恒流充电的开始时间和终止时间；I_cc(t)表示第t次充放电循环中的恒流电流值；

所构建锂电池数据集X_i＝{x_i(t)～C(t)|t＝1,…,T；i＝1,2,3,4,5}，其中x_i(t),i＝1,2,3,4,5表示第t次充放电循环中所对应的恒流充电时间、恒压充电时间、恒流放电时间、充电平均温度和放电平均温度；T为充放电循环次数；C(t)表示电池状态监测参数x_i(t)对应的剩余电量真实值。

4.根据权利要求2所述的离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：第二步中，预处理是指先对锂电池数据集中的数据异常值进行缺失值处理，对处理完之后的锂电池数据集进行归一化处理。

5.根据权利要求1所述的离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：第三步中，构建异构核函数：

其中，d_m为第m个核函数K_m(x_i,x)的权重系数，且d_m≥0；x_i为输入即电池状态监测参数x_i(t),i＝1,2,3,4,5，x为输出即估计的剩余电量值。

6.根据权利要求5所述的离线锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：第三步中，

其中：a,b,c,d,e,f,g,h即为待求的异构核系数及超参数，x_i为输入即电池状态监测参数x_i(t),i＝1,2,3,4,5，x为输出即估计的剩余电量值。