[发明专利]锂离子电池模组运行安全性评估预测方法、系统及电子设备

权利要求书

1.一种锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于，所述锂离子电池模组运行安全性评估方法至少包括：

1)建立锂离子电池的等效电路模型，采用卡尔曼滤波对锂离子电池进行状态估计，得到状态预测值；

2)基于锂离子电池状态的实际观测值与所述状态预测值计算残差；

3)基于所述残差及所述残差的协方差计算距离度量；

4)将所述距离度量与卡方检测阈值进行比较，当所述距离度量小于等于所述卡方检测阈值时认为锂离子电池模组运行正常，返回步骤1)进行下一个数据检测；当所述距离度量大于所述卡方检测阈值时认为锂离子电池模组运行异常；其中，所述卡方检测阈值由预设安全系数及锂离子电池模组的输出维数计算得到。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：所述锂离子电池模组包括单体锂离子电池、锂离子电池组、带有电池管理模块的单体锂离子电池或带有电池管理模块的锂离子电池组。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：对锂离子电池建立等效电路模型，采用卡尔曼滤波得到所述状态预测值，满足如下关系式：

L＝FPH^T(HPH^T+R_n)^-1，

P＝FPF^T+R_v-FPH^T(HPH^T+R_η)^-1HPF^T，

其中，为相邻时刻的状态预测值，F为状态转移矩阵，G为输入矩阵，u_k为输入向量，L为卡尔曼滤波增益，y_k为输出向量，H为观测矩阵，P为状态向量协方差矩阵，H^T为观测矩阵的转置矩阵，R_η为输出高斯噪声向量的协方差矩阵，F^T为状态转移矩阵的转置矩阵，R_v为输入高斯噪声向量的协方差矩阵。

4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：所述残差满足如下关系式：

其中，r_k为残差，y_k为输出向量，H为观测矩阵，为状态预测值，e_k为预测误差向量，η_k为输出高斯噪声向量，δ_k为异常信号输出向量。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：所述残差的协方差满足如下关系式：

其中，Φ为残差的协方差，E为期望，r_k+1为残差，为残差的转置矩阵，H为观测矩阵，P为协方差矩阵，H^T为观测矩阵的转置矩阵，R_η为输出高斯噪声向量的协方差矩阵。

6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：所述距离度量满足如下关系式：

其中，z_k为距离度量，r_k为残差，Φ^-1为残差协方差的逆矩阵，为残差的转置矩阵。

7.根据权利要求1或2所述的锂离子电池模组运行安全性评估方法，其特征在于：所述卡方检测阈值满足如下关系式：

其中，α为卡方检测阈值，γ^-1为正则化下不完全Γ函数的反函数，S^*为预设安全系数，m为输出维数。