[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

说明书

本发明涉及一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，属于电池管理技术领域。该方法由锂电池出厂时提供的锂电池额定容量为初始数据，通过每一次充放电循环采集相关数据，然后根据预设筛选条件对数据进行筛选，并通过插补算法对缺失数据和异常数据进行添加和更正，然后通过堆叠降噪自动机建立锂电池相对剩余有效容量和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，从而对锂电池寿命做出预测。本发明可靠性高，适用性广，数据利用率高。

技术领域

本发明属于电池管理技术领域，涉及一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法。

背景技术

锂电池寿命预测是指从应用的角度出发对锂电池剩余有效容量进行科学的估计和预测，进一步知道锂电池的运行和维护，构建锂电池的状态监测和健康管理系统，防止电池过充、过放、估计锂电池性能状态、预测锂电池剩余有效容量演变，也是实现锂电池长时间可靠工作的重要方面，对于系统任务决策、防止意外电池寿命终结导致的灾难性事故发生具有重大意义。

按照IEEE标准1188-1996中的规定，当锂电池使用一段时间后，锂电池充满电时的剩余有效容量低于锂电池额定容量的80％，锂电池就应该被更换，意味着锂电池的寿命终结。但在实际使用过程，锂电池并不是每次都进行完全放电到完全充电的充放电循环，从而无法准确获得锂电池的剩余有效容量。因此，本发明的目的在于获取相对剩余有效容量，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，从而对锂电池寿命做出预测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于堆叠降噪自动编码机的锂电池寿命预测方法，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。

可选的，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。