[发明专利]基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法、系统、汽车及计算机存储介质

权利要求书

1.一种基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法，其特征在于：包含如下步骤：

S1：实时获取锂离子电池单体运行数据，进行数据处理，获取充/放电片段；

S2：提取充/放电时的相似片段，并计算运行片段相似度特征F；包括：

S21：以初始充/放电循环C₀为参考，从最小电压至最大电压按等电压间隔分为n段，获取每个电压片段对应电流、温度、时间数据；其中n根据电池系统电压量级合理选取；

S22：对于后续充/放电循环C_i，遍历与S21相同的电压间隔；计算各电压间隔的最大电流与最小电流之差，若大于电流阈值I_d，max，则舍弃该片段数据；保留剩余电压间隔片段，获取各片段对应的电流、温度、时间等数据；

S23：若C_i和C₀的电压间隔有相同的起始电压和终止电压，且两个片段的电流均值之差小于片段平均电流阈值则称两个片段为相似片段对；遍历C_i中的所有电压间隔，得到与C₀的所有相似片段对，假设有m对，记为[(P_0,1,P_i,1),(P_0,2,P_i,2),……,(P_0,m,P_i,m)]；

S24：采用安时积分法分别计算两个对应片段的电量，并求取电量差Q_d，m；则m个片段得到电量差列表：[Q_d，1，Q_d，2，......，Q_d，m]，计算该列表的方差作为两次运行片段的相似度特征F_i；

S25：随着电池系统运行，依次对i＝1,2,3,……求取F₁,F₂,…F_i,…，得到片段相似度特征F；

S3：建立灰色模型，利用所述片段相似度特征F输入模型，预测特征曲线走势；

S4：计算预测数据与真实数据的残差e，根据残差方差、均值、最值计算残差检验得分；

S5：重复S1～S4，根据S4步骤计算的数据值确定基线，通过运行片段相似度特征实际趋势和所述基线判断电池容量是否出现跳水。

2.根据权利要求1所述的基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法，其特征在于：

步骤S1中所述数据处理包括异常值剔除、漏值填补、平滑滤波。

3.根据权利要求2所述的基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法，其特征在于：所述异常值剔除使用阈值设定法或重复冗余数据删除方法；所述漏值填补使用固定值填补或曲线拟合的方式；所述平滑滤波使用三次样条插值或最小二乘滤波方法。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法，其特征在于：步骤S3包括：

S31：记录锂离子电池充电循环数，当循环数到达2L+k之后，其中k＝0,10,...,n，开始利用前L+k组的F数据生成灰色序列，后L个充电循环特征数据作为真值序列，其中L依据运行频率合理选择；

S32：生成灰色序列，灰色模型中灰色序列的生成方式为紧邻均值生成；

S33：利用生成的灰色序列建立灰色模型，预测后面L个充电循环的运行片段相似度特征值。

5.根据权利要求1、2或3所述的基于锂离子电池容量跳水点的老化预警方法，其特征在于：

步骤S4中残差e为真实值与预测值之差，灰色模型残差检验得分越高说明预测曲线和真实曲线一致性越好，也就表明这段曲线不存在剧烈变化，电池容量跳水现象未出现。