[发明专利]一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法

权利要求书

1.一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立锂离子动力电池的经验容量退化模型；

步骤二、以锂离子动力电池容量为状态变量，根据经验容量退化模型建立离散时间的状态方程和观测方程；

步骤三、确定Gauss-Hermite求积分公式的求积分点大小及求积分点所对应的权值；

步骤四、采用改进的平方根求积分卡尔曼滤波算法对锂离子动力电池容量的历史数据跟踪估计，得到模型的辨识参数；

步骤五、采用改进的平方根求积分卡尔曼滤波算法对锂离子动力电池的剩余容量不断预测估计，得出锂离子动力电池的剩余寿命。

2.按照权利要求1所述的一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤一中所述锂离子动力电池的经验容量退化模型采用单指数模型，表示为：

C_k＝η_cC_k-1+β₁exp(-β₂/Δt_k-1)

其中，C_k表示第k次充放电循环的锂离子动力电池容量值，C_k-1表示第k-1次充放电循环的锂离子动力电池容量值，η_c表示库伦效率，β₁和β₂均为模型的待辨识参数，Δt_k-1表示第k-1个到第k个电池充放电周期的休息时间。

3.按照权利要求1所述的一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤二中所述离散时间的状态方程为：

其中，β_1,k表示模型辨识参数β₁的当前时刻估计值，β_1,k-1表示模型辨识参数β₁的上一时刻估计值，表示在上一时刻对模型辨识参数β₁施加的零均值高斯白噪声，β_2,k表示模型辨识参数β₂的当前时刻估计值，β_2,k-1表示模型辨识参数β₂的上一时刻估计值，表示在上一时刻对模型辨识参数β₂施加的零均值高斯白噪声，表示对锂离子动力电池容量值C_k施加的零均值高斯白噪声；

所述离散时间的观测方程为：

Z_k＝C_k+ψ_k

其中，Z_k表示第k周期的电池容量观测值，ψ_k表示对电池容量观测值Z_k施加的零均值高斯白噪声。

4.按照权利要求1所述的一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤三中所述Gauss-Hermite求积分公式为：

其中，x为一标量，g(x)为求积分函数，x_i为求积分点，A_i为权值，m为求积分点的数量。

5.按照权利要求1所述的一种锂离子动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，步骤三中所述求积分点大小及求积分点所对应的权值采用正交多项式与三对角矩阵的关系进行计算，具体过程包括：选取一个对称的三对角矩阵J，其对角线上全是0元素，表示为求积分点其中，λ_i代表矩阵J的第i个特征值，权值其中，(ν_i)₁表示特征值对应标准化特征向量的第一个元素。