[发明专利]一种锂离子电池循环寿命低成本预测方法

说明书

为解决利用现有的循环寿命试验获取电池循环寿命耗时较长、成本高的技术问题，本发明提供了一种锂离子电池循环寿命低成本预测方法。本发明通过特征参数筛选发现锂离子电池单体第N(N≥100)次循环过程中的平均欧姆内阻IR、放电量Q_d和最小温度T_min这三个特征参数经过降维融合后的新特征与该锂离子电池循环寿命Y⁽ⁱ⁾展现出较好的线性关系，因此通过对这三个特征参数及循环寿命进行特殊处理，得到了锂离子电池循环寿命预测模型。在利用本发明得到的预测模型对待测锂离子电池的循环寿命进行预测时，只需采用待测锂离子电池第N(N≥100)次循环过程中的测试数据，即可较准确的预测其循环寿命，使得预测成本大大降低。

技术领域

本发明涉及一种用于测试电池电气状况的方法，尤其涉及一种锂离子电池循环寿命的低成本预测方法。

背景技术

热动力系统作为水下航行器的传统动力系统，由于噪音大，隐蔽性差，受背压影响，无法满足大航深的要求。近些年来，在国家积极倡导新能源的时代浪潮下，具有优良性能的锂离子电池脱颖而出，成为各行业的研究热点。对于水下领域来说，电动力系统属于闭式系统，不向外做任何排放，无尾迹，且不受背压影响，因此成为业内研究人员青睐的对象。

锂离子电池具有能量密度、功率密度高的特点。为保证电池效率最大化同时尽量延长电池寿命，电池在正常使用情况下会设置电池管理系统(BMS)。电池健康状态(batterystate-of-health,SOH)的精确预估是BMS中的关键技术，是电池系统安全操作及工作效率的可靠保障，其中包括电池循环寿命参数。

电池循环寿命可以通过试验的方式获取，但由于锂离子电池本身寿命较长，且近年来随着锂离子电池研发技术日益成熟，使得锂离子寿命愈加变长，循环次数甚至高达上万次，使得采用现有的循环寿命试验获取电池循环寿命时，往往需要耗费较长时间，成本巨大，预测难度也较大。

发明内容

为解决利用现有的循环寿命试验获取电池循环寿命耗时较长、成本高的技术问题，本发明提供了一种锂离子电池循环寿命低成本预测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种锂离子电池循环寿命低成本预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选取m个属于同种体系的锂离子电池单体，分别开展循环寿命试验；m≥60；

步骤2：对于每个锂离子电池单体，记录其第N次循环过程中的测试参数X⁽ⁱ⁾及循环寿命Y⁽ⁱ⁾；X⁽ⁱ⁾＝(IR⁽ⁱ⁾，Q_d⁽ⁱ⁾，T_min⁽ⁱ⁾)；i为锂离子电池单体的编号；IR⁽ⁱ⁾、Q_d⁽ⁱ⁾和T_min⁽ⁱ⁾分别为第i个锂离子电池单体第N次循环过程中的平均欧姆内阻、放电量和最小温度；N≥100；

步骤3：对所述的X⁽ⁱ⁾进行降维处理，将X⁽ⁱ⁾中的三个特征信息融合为一个特征对所述锂离子电池单体的循环寿命Y⁽ⁱ⁾进行离群点处理；

步骤4：对步骤3降维得到的和离群点处理后的电池循环寿命进行拟合，得到锂离子电池循环寿命预测模型；

步骤5：向所述锂离子电池循环寿命预测模型，输入待测锂离子电池的第N次循环所测参数{IR，Q_d，T_min}，即可得到该待测锂离子电池的循环寿命。

进一步地，步骤1中的N＝100。