[发明专利]一种基于两点阻抗老化特征的锂电池在线老化诊断方法

权利要求书

1.一种基于两点阻抗老化特征的锂电池在线老化诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测量全新锂电池每次充放电循环中特定充电荷电状态下的电化学阻抗谱和锂电池总容量；特定充电荷电状态具体为0％-100％荷电状态中的某一个值；充放电循环的总次数为锂电池总容量衰减到初始锂电池总容量的75％时的总循环次数；

2)计算当前锂电池在各次充放电循环中所有电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征；

3)重复步骤1)-2)对各个锂电池均进行处理，获得各个锂电池在各次充放电循环中所有电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征和锂电池总容量；

4)根据各个锂电池的所有电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征，选取最佳电化学阻抗谱频率组合，将最佳电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征作为最佳两点阻抗老化特征，选取所有锂电池在各次充放电循环中的最佳两点阻抗老化特征和对应锂电池总容量构成训练集；

5)基于训练集对锂电池老化诊断回归模型进行训练，获得训练后的锂电池老化诊断回归模型；

6)在线诊断时，仅采集待诊断锂电池在当前次充放电循环中相同充电荷电状态下测量得到的最佳电化学阻抗谱频率组合对应的阻抗值，计算出待诊断锂电池的最佳两点阻抗老化特征，将待诊断锂电池的最佳两点阻抗老化特征输入到训练好的锂电池老化诊断回归模型中进行诊断，输出获得当前待诊断锂电池的锂电池总容量，根据锂电池总容量判断当前待诊断锂电池的老化状态；

所述步骤2)具体为：

在预设频率范围中，当前锂电池在每次充放电循环中的电化学阻抗谱中两个不同电化学阻抗谱频率作为一个电化学阻抗谱频率组合，计算一个电化学阻抗谱频率组合中较高的电化学阻抗谱频率的阻抗虚部与较低的电化学阻抗谱频率的阻抗虚部的差值并将该差值作为一个两点阻抗老化特征，遍历所有电化学阻抗谱频率组合，获得当前锂电池在当前次充放电循环中的所有两点阻抗老化特征；

所述步骤4)具体为：

根据所有锂电池的所有两点阻抗老化特征，计算所有锂电池的所有充放电循环中相同电化学阻抗谱频率组合的两点阻抗老化特征与对应锂电池的总容量之间的相关系数，遍历计算获得所有电化学阻抗谱频率组合对应的相关系数，由所有电化学阻抗谱频率组合对应的相关系数构成相关系数矩阵，将相关系数矩阵中绝对值最大的相关系数对应的电化学阻抗谱频率组合作为最佳电化学阻抗谱频率组合，然后将最佳电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征作为最佳两点阻抗老化特征，最后将所有锂电池在所有充放电循环中的最佳两点阻抗老化特征和对应充放电循环中的锂电池总容量构成训练集；

所述步骤6)中相同充电荷电状态与步骤1)中的特定充电荷电状态相同。

2.根据权利要求1所述的一种基于两点阻抗老化特征的锂电池在线老化诊断方法，其特征在于，所述相关系数为皮尔森相关系数，具体通过以下公式进行计算：

其中，ρ_X,Y表示所有锂电池的所有充放电循环中相同电化学阻抗谱频率组合对应两点阻抗老化特征与对应充放电循环中锂电池总容量之间的相关系数，X表示所有锂电池的所有充放电循环中相同电化学阻抗谱频率组合对应的两点阻抗老化特征的集合，Y表示所有锂电池在各自所有充放电循环中的锂电池总容量的集合，E()表示取期望操作。

3.根据权利要求1所述的一种基于两点阻抗老化特征的锂电池在线老化诊断方法，其特征在于，所述锂电池老化诊断回归模型根据最佳两点阻抗老化特征与锂电池的寿命的分布关系选择线性回归模型和非线性回归模型。