[发明专利]一种锂离子电池容量衰退评估的几何方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池容量衰退评估的几何方法，实现步骤为：步骤一、提取不同工况条件下的几何特征量；所述几何特征量为4个，即恒压充电过程充电持续时间的长度；恒压充电阶段电流特性曲线的最大曲率半径；恒压充电电流特性曲线下的面积；放电电压特性曲线初期的最大斜率；步骤二、基于拉普拉斯特征映射方法的内禀流形建立，把步骤一中提取的4个几何特征作为拉普拉斯特征映射方法的输入，构造嵌入在高维空间的低维流形即内禀流形；步骤三、采用流形上的测地线作为几何度量评估电池容量。本发明能够有效地确定电池本质退化或健康状态，且不需要研究复杂的电化学机制，也无需建立复杂的电化学模型，实现简单。

主权项

1.一种锂离子电池容量衰退评估的几何方法，其特征在于实现步骤如下：步骤一、提取参考蓄电池样本与被评估蓄电池在不同工况条件下的几何特征量所述几何特征量为4个，即恒压充电过程充电持续时间的长度；恒压充电阶段电流特性曲线的最大曲率半径；恒压充电电流特性曲线下的面积；放电电压特性曲线初期的最大斜率；所述不同工况条件指：蓄电池不同环境温度、不同放电倍率、不同放电终止电压；步骤二、基于拉普拉斯特征映射方法的内禀流形建立对步骤一中提取的4个几何特征进行线性归一化处理，并把归一化处理后的4个几何特征作为拉普拉斯特征映射方法的输入，构造嵌入在高维空间的低维流形即内禀流形，实现高维几何特征点向低维内禀流形的映射，得到低维内禀流形空间上的数据点，使得最初4个几何特征中所包含的电池容量与健康信息能够很好地在低维流形中被表达；步骤三、采用流形上的测地线实现电池容量的几何度量与估算低维内禀流形上的低维数据点是能够表征电池容量衰退数据，计算这些低维内禀流形上的数据点之间的测地距离，作为电池容量几何度量；其中，从第一个点到每一个其它点之间的侧地距离用图论进行近似计算，且电池容量评估的表达式为：C^A=CA0-geosgeoEOL(CA0-CEOL)---(1)]]>其中，为被评估电池B1的电池容量评估值；C_A0为B1的初始容量；C_EOL为工程可接受B1充-放电循环终止时的容量；geo_s表示内禀流形上被评估电池B1第一个点到B1待估算时间点之间的测地距离；geo_EOL为同批次参考蓄电池样本在内禀流形上第一个点到最后一个点之间的测地距离。