[发明专利]一种锂离子电池模组运行安全的评测方法、系统及电子设备

权利要求书

1.一种锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤S1：在一个测试周期内，设置滑动窗口的长度，并根据预设安全系数、锂离子电池模组的输出维数及所述滑动窗口的长度计算窗口卡方检测阈值；

步骤S2：建立锂离子电池的等效电路模型，采用卡尔曼滤波对锂离子电池进行状态估计，得到状态预测值；

步骤S3：基于锂离子电池状态的实际观测值与所述状态预测值计算残差；

步骤S4：计算所述残差的协方差，并基于所述残差和所述残差的协方差计算窗口和；

步骤S5：将所述窗口和与所述窗口卡方检测阈值进行比较，当所述窗口和小于或等于所述窗口卡方检测阈值时认为锂离子电池模组运行正常，返回步骤S2进行下一个数据检测；当所述窗口和大于所述窗口卡方检测阈值时认为锂离子电池模组运行异常，记录运行异常时窗口卡方检测的运行时长；

步骤S6：所述运行时长组成运行时长序列，根据所述运行时长序列计算所述测试周期内的安全系数。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S1中所述窗口卡方检测阈值满足如下关系式：

其中，ε为窗口卡方检测阈值，S^*为预设安全系数，m为锂离子电池模组的输出维数，l为滑动窗口的长度，γ^-1为正则化下不完全Γ函数的反函数。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S2中所述状态预测值满足如下关系式：

L＝FPH^T(HPH^T+R_η)^-1

P＝FPF^T+R_v-FPH^T(HPH^T+R_η)^-1HPF^T

其中，为相邻时刻的状态预测值，F为状态转移矩阵，G为输入矩阵，H为观测矩阵，u_k为输入向量，y_k为输出向量，L为卡尔曼滤波增益，P为状态向量协方差矩阵，R_v为输入高斯噪声向量的协方差矩阵，R_η为输出高斯噪声向量的协方差矩阵，F^T为状态转移矩阵的转置矩阵，H^T为观测矩阵的转置矩阵。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S3和S4中所述残差满足如下关系式：

其中，r_k+1为残差，y_k+1为输出向量，H为观测矩阵，为状态预测值，e_k+1为预测误差向量，η_k+1为输出高斯噪声向量，δ_k+1为异常信号输出向量，x_k+1为状态向量。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S4中所述残差的协方差满足如下关系式：

Φ＝HPH^T+R_η

其中，Φ为残差的协方差，H为观测矩阵，P为状态向量协方差矩阵，H^T为观测矩阵的转置矩阵，R_η为输出高斯噪声向量的协方差矩阵。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S4和S5中所述窗口和满足如下关系式：

其中，ω_i为窗口和，r_k+1为残差，l为滑动窗口的长度，Φ^-1为残差的协方差矩阵的逆矩阵，为残差的转置矩阵。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池模组运行安全的评测方法，其特征在于，S6中所述安全系数满足如下关系式：

其中，a、b为预设系数，K为运行异常时窗口卡方检测的运行时长序列，E(K)为K的期望。