[发明专利]一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法

权利要求书

1.一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法，其特征在于，

所述方法包括以下步骤：

S1、读取动力电池历史容量数据，通过Box-Cox变换，将非线性的容量数据轨迹线性化，获取Box-Cox变换系数和经过Box-Cox变换后的历史容量数据；

S2、用一次多项式模型拟合经过Box-Cox变换后的历史容量数据和对应的循环次数；

S3、通过Matlab/Simulink中的Parameter Estimation工具辨识一次多项式模型的模型参数；

S4、输入设定的容量阈值，通过参数更新后的一次多项式模型预测到达容量阈值的循环次数，并输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法，其特征在于，步骤S1中所述Box-Cox变换的数学表达式如公式(1)所示：

其中Q_max为历史容量数据集，Q_max为Box-Cox变换后的历史容量数据集；θ_bc为Box-Cox变换系数。

3.根据权利要求2所述的一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法，其特征在于，采用最大似然估计法求解Box-Cox变换系数θ_bc，求解过程如公式(2)所示：

其中L(θ_bc)为自然对数函数；n_s为历史容量数据的样本规模；参数σ²(θ_bc)的数学表达式如公式(3)所示：

其中，Q为历史容量向量；N为历史容量对应的循环次数向量；β的数学表达如公式(4)所示：

β＝(N^TN)^-1N^TQ (4)

原始历史容量数据经上述Box-cox变换后，历史容量数据与对应循环次数的函数关系曲线基本完成线性化。

4.根据权利要求2所述的一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法，其特征在于，步骤S2中待拟合模型的表达式如公式(5)所示：

Q_max＝k·c₁+c₂ (5)

其中Q_max为Box-Cox变换后的历史容量数据集；k是其对应的循环次数；c₁和c₂为模型待辨识的参数。

5.根据权利要求4所述的一种基于电池容量衰退轨迹线性化变换的电池RUL预测方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4的具体过程为：

在Matlab/Simulink环境下建立一次多项式的模型，导入经过Box-Cox变换后的历史容量数据及其对应的循环次数，启动Parameter Estimation工具，在Parameter Estimation操作界面选择c₁和c₂为待估计参数，以经过Box-Cox变换后的历史容量数据为输出，设定拟合误差界，估算模型参数c₁和c₂；

利用估算完成后的模型参数更新模型参数c₁和c₂，输入设定的容量阈值，通过参数更新后的一次多项式模型预测到达容量阈值的循环次数，并输出。