[发明专利]一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法

权利要求书

1.一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)由锂电池出厂时提供的锂电池额定容量为初始数据，记充放电循环次数为零；

2)锂电池每进行一次充放电循环，采集锂电池的相关数据，其相关数据主要包括放电截止时刻为t₀、放电截止电压U₀、充电截止时刻t₁、充电截止电压U₁和充电电流大小I，根据预设的条件对数据进行相关判断数据是否有效；

3)若此充放电循环的数据为有效，根据预设的异常点检验方法对数据进行清洗，并采用插补算法更正此异常数据；若此充放电循环的数据为无效，视为缺失数据，则通过插补算法插补缺失数据，计算出锂电池在一定电压范围内的相对剩余有效容量；

4)根据相关数据计算出锂电池在一定电压范围内的相对剩余有效容量；

5)通过堆叠降噪自动编码机建立相对剩余有效容量与剩余有效容量之间的映射关系，估算出锂电池的剩余有效容量，结合历史数据通过多项式拟合，获得锂电池剩余有效容量的拟合曲线；

6)随着锂电池的反复使用，重复步骤2)、步骤3)和步骤4)获得到新的相对剩余有效容量，通过堆叠降噪自动编码机加强训练，得到新的剩余有效容量，然后通过多项式拟合对步骤5)得到的拟合曲线进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，其特征在于：所述预设的条件具体为：

在锂电池进行一次充放电循环，若锂电池开始充电的锂电池电压不超过预设的下限电压值，且锂电池结束充电的锂电池电压不低于预设的上限电压值时，采集的锂电池相关数据视为有效；若锂电池开始充电的锂电池电压超过预设的下限电压值，或锂电池结束充电的锂电池电压低于预设的上限电压值时，采集的锂电池相关数据视为无效。

3.根据权利要求2所述的一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，其特征在于：所述在锂电池进行一次充放电循环时，在采集的锂电池相关数据有效的情况下，以锂电池放电截止时刻为t₀，以锂电池充电截止时刻为t₁，通过安培积分计算出每次充电时，锂电池在不超过预设的下限电压值到不低于预设的上限电压值的相对剩余有效容量，计算公式如下：

4.根据权利要求2所述的一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，其特征在于：所述插补算法具体为：

设X^c为采集的锂电池相关样本数据x的集合，x^*为集合X^c中有缺失数据的样本，x表示为n维空间的特征向量(a₁(x)，a₂(x)，...，a_n(x)；

计算x^*与集合X^c中其他所有样本x之间的欧氏距离，计算欧氏距离时只考虑x^*中没有缺失数值的坐标，最终确定x^*的K个最近邻：

式中，d(x^*，x_j)为x^*与x_j之间的欧氏距离；m为x^*中缺失特征的位置，m为1维或多维数组；

通过求得的K个最近邻相应坐标位置上数据的均值插补x^*的缺失坐标值；

式中，NN表示K个最近邻的编号。