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专利号: 2017103407668
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将通过对电瓶车上传感器采集的状态数据进行统计和分类,数据结构主要包括有记录序号、瞬时速度、时间戳、电压值这4种属性状态。在此基础上,统计出每辆电瓶车的行驶里程、放电时间和最大电压值,得出汇总数据。然后,将不同类型电瓶车的行驶里程数S和累计放电时间T作为衡量电池寿命状态的两个随机变量进行归一化处理,分别记作S*和T*;

(2)根据最大电压字段对电瓶车类型进行分类,并分别求出不同类型电瓶车用户数据集的S*和T*的数学期望E(S*)与E(T*),及两个随机变量之间的相关系数ρ(S*,T*);

(3)建立电瓶车电池寿命状态模型;

(4)分别对不同类型电瓶车的训练样本集设定寿命状态阈值并评价其阈值的置信度;

(5)对于测试用户样本,先计算其行驶里程数和累计放电时间并进行归一化处理,然后再根据电压值进行分类后代入对应类型电瓶车的电池寿命状态函数,求得该用户的电池寿命状态标准量,并与阈值r0进行比较后得出寿命状态结论。

2.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(1)中,计算每辆电瓶车的行驶里程的公式为:其中,S表示行驶里程,为平均行驶速度,Δt为时间差。

3.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(1)中,计算每辆电瓶车的累计放电时间的公式为:T=∑Δt=∑(ti-ti-1)                            (2)其中,ti表示电瓶车行驶某时刻的时间戳。

4.如权利要求1所述的针对基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(1)中,计算每辆电瓶车的行驶最大电压值的公式为:Vmax=max(V[1…n])              (3)其中,V[1…n]为电瓶车行驶时记录的电压值列表,行驶中的电瓶车电池处于放电过程,电压是逐渐下降的。

5.如权利要求1所述的针对基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(1)中,行驶里程数和累计放电时间的归一化公式分别为:* *

其中,S和T分别表示对S和T进行归一化处理后的随机变量值。

6.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(2)中,未知参数λ1,λ2,λ3的计算公式为:其中n为样本数,E(S*)为行驶里程的数学期望,E(T*)为累计放电时间的数学期望,ρ(S*,T*)表示行驶里程数与累计放电时间两者间的相关系数。

7.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(3)中,电池寿命状态函数为:r=a·exp{-λ1·s*-λ2·t*-λ3·max(s*,t*)}+K          (9)约束条件:s*>0,t*>0,a>0

其中,s*和t*分别表示归一化后的行驶里程和累计放电时间,λ1,λ2,λ3,a,K为预估参数。

8.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(4)中,阈值置信度公式为:其中,α表示阈值置信度,n为训练集的样本数量,ri为样本集中第i个样本的寿命状态标准量,r0为样本集对应的阈值。

9.如权利要求1所述的基于电瓶车状态数据的电池使用寿命预测方法,其特征在于,所述步骤(5)中进一步包括以下步骤:(5.1)判断如果标准量r≥r0,则说明电池寿命状态良好,可继续使用。

(5.2)判断如果标准量r