[发明专利]一种起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法

权利要求书

1.一种起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建用于起动内燃机的铅酸蓄电池的“OCV-温度-SOC”二维插值表，获得铅酸蓄电池在不同初始电压和不同温度条件下的荷电状态SOC；

步骤2、在不同温度和不同荷电状态SOC下，选取起动电压降、累计起动能量和等电压降放电时间作为电池寿命的健康因子；

通过实车实验采集所述铅酸蓄电池的电压、电流，将采集的内燃机的冷却水温度作为当前温度，得到不同温度下内燃机所需的起动消耗能量；构建能量二维表，所述能量二维表的横坐标为温度，纵坐标为起动消耗能量；通过统计内燃机的起动次数，结合所述能量二维表，得到所述累计起动能量；

步骤3、建立电池寿命的健康因子与电池实际容量的支持向量回归机模型；采集获取铅酸蓄电池试验数据，将所述试验数据划分为训练集和测试集；以电池寿命的健康因子为输入，以电池实际容量为输出，利用所述训练集与所述测试集分别对所述支持向量回归机模型进行训练与测试，得到训练好的支持向量回归机模型；

步骤4、将待测铅酸蓄电池对应的电池寿命的健康因子输入至训练好的支持向量回归机模型，得到电池实际容量的预测值，根据所述电池实际容量的预测值得到待测铅酸蓄电池的健康状态。

2.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤1中，将所述铅酸蓄电池起动前的端电压作为开路电压，通过充放电实验得到铅酸蓄电池在不同温度条件下的开路电压数据和荷电状态数据，将多个温度下的SOC-OCV曲线进行拟合，构建所述铅酸蓄电池的“OCV-温度-SOC”二维插值表。

3.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤1中，基于所述铅酸蓄电池的“OCV-温度-SOC”二维插值表，在起动内燃机前，通过采集铅酸蓄电池的初始电压和内燃机的冷却水温度得到对应电压和温度条件下的荷电状态SOC。

4.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤2中，获取不同温度和不同荷电状态SOC下的起动电压降；将在起动工况时放电中，所述铅酸蓄电池的电压从初始电压下降至最低电压的幅值作为所述起动电压降。

5.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤2中，获取不同温度和不同荷电状态SOC下的等电压降放电时间；将在所述铅酸蓄电池的放电周期中，所述铅酸蓄电池的电压从第一电压下降至第二电压所需要的时间作为所述等电压降放电时间；所述第一电压对应所述初始电压的第一百分比，所述第二电压对应所述初始电压的第二百分比。

6.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤3中，所述支持向量回归机模型中的内积函数选用高斯径向基核函数RBF。

7.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤3中，对所述铅酸蓄电池进行起动工况下的老化试验，监测记录运行参数，提取电池寿命的健康因子，每隔一段时间对电池进行容量标定；以等电压降放电时间序列、起动电压降序列和累计起动能量序列为输入，以电池实际容量序列为输出，对所述支持向量回归机模型进行训练与测试。

8.根据权利要求7所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤3中，将采集获取的铅酸蓄电池试验数据进行归一化处理之后，提取所述电池寿命的健康因子。

9.根据权利要求1所述的起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法，其特征在于，所述步骤4中，根据所述电池实际容量的预测值得到待测铅酸蓄电池的健康状态采用如下公式：

式中，SOH为电池的健康状态，为电池实际容量的预测值，为电池出厂时的额定容量。