[发明专利]一种基于朴素贝叶斯的电池安全度估算方法

说明书

本发明公开了一种基于朴素贝叶斯理论的电池安全度估算方法，属于电池安全度评估领域，本发明为解决现有技术下不能对电池的安全性进行直观量化以及显示问题；本发明包括电池工作数据分类，然后进行朴素贝叶斯网络建立，将网络内的节点按照引起与被引起的关系分为父节点、子节点与中间节点。建立训练集求出在父节点发生状况下，中间节点或者子节点发生的条件概率以及子节点发生的先验概率；由先验概率筛选出与电池故障最相关的特征因素；由朴素贝叶斯定理以及全概率公式计算后验概率；按照朴素贝叶斯分类原则建立安全度对照表并将其显示。

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池领域，特别是涉及一种基于朴素贝叶斯的电池安全度估算方法。

背景技术

随着全球市场电动汽车商品化步伐的日益加快，对高功率和高能量动力电池需求迅速增加，动力电池的安全性也越来越受到人们的关注。近几年，动力电池中的锂电池自燃、爆炸等事故的新闻时有发生，锂电池的安全性愈发受到重视。目前，我国锂电池在技术研发层面尚处于初始阶段，在安全性方面依旧存在诸多问题。

锂离子电池是一个复杂的电化学系统，电池的失效机理复杂，其失效模式受诸多因素影响，比如所处的环境温度、放电深度、充放电电流等。虽然电池的状态参数如电压、电流、温度等可以实时测量，其内阻、容量、SOC等参数也可以通过实测参数经过计算得到，但是电池的安全性无法测量，且是一个受多因素影响的随时变化的量，安全性的保障也是电池系统正常应用的前提条件。安全性事故主要来自热失控，而导致热失控的诱因主要有两种，一是机械电气诱因(针刺、碰撞等事故导致)，二是电化学诱因(过充、快充、自发性短路等)，电池单体热失控之后传递给相邻单体，随后大面积蔓延，最终导致安全事故的发生。电池安全性量化问题也成了当前电池应用研究和安全性研究的一个重点和难点。实际上，电池故障的形成是一个逐渐变化的过程，如能在电池使用过程中对其进行安全性评估，给出量化指标，这对于预防电池事故发生、保障使用者生命安全具有重要作用。

电池的安全性指电池在使用过程中不燃烧、不爆炸、不产生有毒有害气体、不会对使用者造成伤害，定量地描述其在使用过程中的安全程度称为电池安全度。如何做到实时准确的安全估算，一直是锂离子动力电池组设计过程中存在的一个瓶颈性难题。本发明采用朴素贝叶斯定理，计算电池使用过程中电压、温度与内阻等特征因素发生明显变化时的故障概率去评估电池的安全度。

发明内容

本发明用于解决当前事故频发的电池安全问题，意在通过锂离子动力电池的安全情况做一定的预测与评估，对使用者做出相应的安全预警，减少乃至避免不必要的电池危害。

一种基于朴素贝叶斯的电池安全度估算方法，包括以下步骤：

一种基于朴素贝叶斯的电池安全度估算方法，包括以下步骤：

S1：将电池管理系统中的电池数据进行分类，将引起异常的节点定为父节点，将由父节点直接引起的异常因素定为中间节点，将故障已发生时的各因素与故障本身均定为子节点；

S2：根据S1所述的父节点、中间节点和子节点之间引起和被引起的逻辑关系，建立贝叶斯网络；

S3：从S1的电池管理系统中获得训练集数据，建立训练集，并根据训练集的训练结果条件概率与先验概率的特征因素编写特征因素取值表；

S4：根据特征因素取值表筛选出与电池故障相关度最高的特征因素；

S5：根据朴素贝叶斯定理，采用全概率公式和贝叶斯公式计算后验概率；

S6：运用朴素贝叶斯原理进行二分类，并将所得故障概率定义为安全度；

S7：建立安全度对照表，将安全度在显示器上显示。

进一步地，所述的父节点、中间节点和子节点随着贝叶斯网络的变化，节点分类做出相应变化。