本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

具有能量密度大、輸出功率高、充放電壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電池，在電動(dòng)汽車和大規(guī)模儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。開發(fā)可靠的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)，是確保鋰電池高效、安全、長(zhǎng)壽命運(yùn)行的關(guān)鍵。健康狀態(tài)(State of Health，SOH)預(yù)測(cè)作為BMS的核心功能之一，是荷電狀態(tài)(State of Charge，SOC)估計(jì)、一致性評(píng)測(cè)、均衡控制、充放電控制、安全監(jiān)控的基礎(chǔ)。電池SOH常定義為實(shí)際可用容量與額定容量之比，是衡量老化程度的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著電池的不斷運(yùn)行，電池實(shí)際可用容量會(huì)逐漸降低，但其衰減規(guī)律極為復(fù)雜，與電流、溫度等運(yùn)行工況相關(guān)，精確預(yù)測(cè)電池健康狀態(tài)，對(duì)合理實(shí)現(xiàn)電池運(yùn)行維護(hù)至關(guān)重要。電池SOH預(yù)測(cè)可分為短期預(yù)測(cè)與長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，前者通常是SOH的單步預(yù)測(cè)，即預(yù)測(cè)下次充放電循環(huán)的可用容量，是精確實(shí)施SOC估計(jì)的基礎(chǔ)；后者則預(yù)測(cè)電池整個(gè)生命周期的SOH變化規(guī)律，是獲得電池剩余可用壽命的基礎(chǔ)。從SOC估計(jì)的定義式可知，SOC估計(jì)需要用到當(dāng)前可用容量信息；反之，若能精確估計(jì)SOC，則可以用于當(dāng)前可用容量的估計(jì)。

若知道任意兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的精確SOC，并根據(jù)電流積分，則可計(jì)算出當(dāng)前的可用容量。但是，因?yàn)镾OC的精度依賴于可用容量值，并存在電流檢測(cè)誤差，直接用此公式計(jì)算，難以獲得精確的可用容量值。因此，對(duì)SOC和SOH實(shí)施不同尺度下的聯(lián)合估計(jì)，是一種較為合理的策略，但是計(jì)算較為耗時(shí)，且僅能推算當(dāng)前可用容量；若需要對(duì)SOH實(shí)施長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，仍需要結(jié)合預(yù)測(cè)模型予以確定，以獲得可用剩余壽命。

現(xiàn)有SOH預(yù)測(cè)方法可大致分為三類：(1)通過從充放電曲線中提取健康特征參數(shù)，建立其與SOH的定量模型，進(jìn)而實(shí)施預(yù)測(cè)；(2)直接從電池SOH時(shí)間序列數(shù)據(jù)出發(fā)，建立時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型；(3)與SOC估計(jì)進(jìn)行聯(lián)合，通過建立電池模型，采用卡爾曼濾波類方法進(jìn)行SOH預(yù)測(cè)。前兩類方法通?？梢酝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)SOH的短期和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，而第三類方法往往僅關(guān)注SOH的短期預(yù)測(cè)，特別的是一步預(yù)測(cè)。第二類方法需要以每次充放電循環(huán)的可用容量值為基礎(chǔ)，實(shí)際操作中往往難以精確獲得。第三類方法一般需要建立電池模型，代價(jià)較高，且計(jì)算相對(duì)耗時(shí)。對(duì)第一類SOH預(yù)測(cè)方法，現(xiàn)有技術(shù)的健康特征提取方法，通常要求每條充電或放電曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)一致，即具有相同的維度，電池實(shí)際操作常常是局部充放電，通常難以滿足相同的曲線點(diǎn)數(shù)，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)用性和適用性往往較差。另一方面，第一類方法，現(xiàn)有技術(shù)常采用經(jīng)驗(yàn)方法從充放電曲線中提取若干特征，缺乏一種系統(tǒng)的解決方案，適應(yīng)性較差。因此，針對(duì)第一類SOH預(yù)測(cè)方法對(duì)局部充放電過程適用性差的缺陷，本發(fā)明提出了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置，通過對(duì)具有不同樣本個(gè)數(shù)的時(shí)間序列進(jìn)行相似性指標(biāo)計(jì)算，建立相似性指標(biāo)與可用容量的SOH預(yù)測(cè)模型從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池健康狀態(tài)的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法，包括：

S1：對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到所述鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；

S2：建立所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；

S3：對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；

S4：根據(jù)所述相似性指標(biāo)與所述充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型；

S5：將所述SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

優(yōu)選地，所述建立所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型具體包括：

以第一次充放電循環(huán)的恒流充電階段電壓曲線為基準(zhǔn)測(cè)試曲線，并建立所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型。

優(yōu)選地，所述對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)具體包括：

在預(yù)置單調(diào)性約束、預(yù)置連續(xù)性約束、預(yù)置邊界條件約束和預(yù)置規(guī)整窗口約束下通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到在不同規(guī)整窗口值條件下的所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述相似性指標(biāo)與所述充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型具體包括：

在不同規(guī)整窗口值下建立所述相似性指標(biāo)與所述充放電循環(huán)的可用容量之間的高斯回歸模型，以所述高斯回歸模型精度最小為指標(biāo)，通過最大似然估計(jì)法和共軛梯度法對(duì)所述高斯回歸模型進(jìn)行求解得到最優(yōu)規(guī)整窗口值，并以根據(jù)所述最優(yōu)規(guī)整窗口值建立的高斯回歸模型作為SOH預(yù)測(cè)模型。

優(yōu)選地，所述將所述SOH預(yù)測(cè)模型并入預(yù)置電池管理系統(tǒng)，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)操作具體包括：

T1：電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄鋰離子電池恒流充電階段的電壓值，得到鋰離子進(jìn)行充放電循環(huán)后的實(shí)時(shí)恒流充電階段電壓曲線；

T2：電池管理系統(tǒng)根據(jù)所述最優(yōu)規(guī)整窗口值并通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與所述基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)；

T3：電池管理系統(tǒng)將所述恒流充電階段電壓曲線與所述基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)導(dǎo)入所述SOH預(yù)測(cè)模型，得到鋰離子電池的當(dāng)前可用容量均值和鋰離子電池的置信度；

T4：電池管理系統(tǒng)循環(huán)執(zhí)行T1至T3，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

優(yōu)選地，所述恒流充電階段電壓曲線為：

式中，P為循環(huán)測(cè)試次數(shù)，n_p為恒流充電數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)，第p次充放電循環(huán)的可用容量記為C_p，p＝1，…，P。

優(yōu)選地，所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型為：

式中，D(s^(p),s⁽¹⁾)為s^(p)與s⁽¹⁾之間的相似性指標(biāo)，q_t＝(i_t，j_t)，d(q_t)為和間的歐拉距離，w_t為權(quán)重系數(shù)。

優(yōu)選地，所述預(yù)置單調(diào)性約束為：

i_t-1≤i_t，j_t-1≤j_t；

所述預(yù)置連續(xù)性約束為：

i_t-i_t-1≤1，j_t-j_t-1≤1；

所述預(yù)置邊界條件約束為：

i₁＝1,i_T＝n_p，j₁＝1,j_T＝n₁；

所述預(yù)置規(guī)整窗口約束為：

|i_t-j_t|≤r

式中，r為規(guī)整窗口值。

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

測(cè)試單元，用于對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到所述鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；

第一建立單元，用于建立所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；

求解單元，用于對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；

第二建立單元，用于根據(jù)所述相似性指標(biāo)與所述充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型；

加載單元，用于將所述SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作；

優(yōu)選地，所述加載單元包括：

記錄子單元，用于電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄鋰離子電池恒流充電階段的電壓值，得到鋰離子進(jìn)行充放電循環(huán)后的實(shí)時(shí)恒流充電階段電壓曲線；

求解子單元，用于電池管理系統(tǒng)根據(jù)所述最優(yōu)規(guī)整窗口值并通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與所述基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)；

導(dǎo)入子單元，用于電池管理系統(tǒng)將所述恒流充電階段電壓曲線與所述基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)導(dǎo)入所述SOH預(yù)測(cè)模型，得到鋰離子電池的當(dāng)前可用容量均值和鋰離子電池的置信度；

循環(huán)子單元，用于電池管理系統(tǒng)循環(huán)觸發(fā)記錄子單元、求解子單元和導(dǎo)入子單元，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置，其中，該鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法包括：S1：對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到所述鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；S2：建立所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；S3：對(duì)所述相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到所述恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；S4：根據(jù)所述相似性指標(biāo)與所述充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型；S5：將所述SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得所述電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)具有不同樣本個(gè)數(shù)的時(shí)間序列進(jìn)行相似性指標(biāo)計(jì)算，建立相似性指標(biāo)與可用容量的SOH預(yù)測(cè)模型從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池健康狀態(tài)的預(yù)測(cè)。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例還通過對(duì)最優(yōu)規(guī)整窗口參數(shù)進(jìn)行選取，保證了最大限度地挖掘相似性指標(biāo)與健康狀態(tài)的相關(guān)性，并以非參數(shù)化的高斯回歸模型為基礎(chǔ)，建立相似性指標(biāo)與可用容量的定量關(guān)系模型，可給出鋰離子電池SOH預(yù)測(cè)的均值和置信度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法的另一流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置，通過對(duì)具有不同樣本個(gè)數(shù)的時(shí)間序列進(jìn)行相似性指標(biāo)計(jì)算，建立相似性指標(biāo)與可用容量的SOH預(yù)測(cè)模型從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池健康狀態(tài)的預(yù)測(cè)。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例，包括：

101、對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；

102、建立恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；

103、對(duì)相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；

104、根據(jù)相似性指標(biāo)與充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型；

105、將SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法的另一個(gè)實(shí)施例，包括：

201、對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；

202、以第一次充放電循環(huán)的恒流充電階段電壓曲線為基準(zhǔn)測(cè)試曲線，并建立恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；

203、在預(yù)置單調(diào)性約束、預(yù)置連續(xù)性約束、預(yù)置邊界條件約束和預(yù)置規(guī)整窗口約束下通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到在不同規(guī)整窗口值條件下的恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；

204、在不同規(guī)整窗口值下建立相似性指標(biāo)與充放電循環(huán)的可用容量之間的高斯回歸模型，以高斯回歸模型精度最小為指標(biāo)，通過最大似然估計(jì)法和共軛梯度法對(duì)高斯回歸模型進(jìn)行求解得到最優(yōu)規(guī)整窗口值，并以根據(jù)最優(yōu)規(guī)整窗口值建立的高斯回歸模型作為SOH預(yù)測(cè)模型；

205、將SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

在本實(shí)施例中，將SOH預(yù)測(cè)模型并入預(yù)置電池管理系統(tǒng)，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)操作具體包括：

T1：電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄鋰離子電池恒流充電階段的電壓值，得到鋰離子進(jìn)行充放電循環(huán)后的實(shí)時(shí)恒流充電階段電壓曲線；

T2：電池管理系統(tǒng)根據(jù)最優(yōu)規(guī)整窗口值并通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)；

T3：電池管理系統(tǒng)將恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)導(dǎo)入SOH預(yù)測(cè)模型，得到鋰離子電池的當(dāng)前可用容量均值和鋰離子電池的置信度；

T4：電池管理系統(tǒng)循環(huán)執(zhí)行T1至T3，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

下面以一應(yīng)用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法進(jìn)行具體描述：

(1)對(duì)新出廠鋰離子電池實(shí)施恒定溫度下的充放電循環(huán)測(cè)試P次，每次均采用恒流恒壓的充放電模式，其中恒流階段的充放電倍率是1/3C，恒壓階段的截止電流為0.05C。根據(jù)恒流恒壓放電曲線，采用安時(shí)積分法計(jì)算每次充放電循環(huán)時(shí)的可用容量；記錄每條恒流充電曲線數(shù)據(jù)，作為用于相似性指標(biāo)提取的原始數(shù)據(jù)。離線的充放電循環(huán)測(cè)試次數(shù)為P，第p次充放電循環(huán)的恒流充電階段電壓曲線為

其中n_p為恒流充電數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)，第p次充放電循環(huán)的可用容量記為C_p，p＝1，…，P。

(2)以第1次的恒流充電階段電壓曲線作為基準(zhǔn)測(cè)試曲線，采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整方法，逐個(gè)計(jì)算不同充放電循環(huán)下的恒流充電階段電壓曲線s^((p))與基準(zhǔn)測(cè)試曲線s^((1))之間的相似性指標(biāo)，通過采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解下述模型獲得：

式中，D(s^(p),s⁽¹⁾)為s^(p)與s⁽¹⁾之間的相似性指標(biāo)，q_t＝(i_t，j_t)，d(q_t)為和間的歐拉距離，w_t為權(quán)重系數(shù)。求解上述模型需要滿足單調(diào)性約束、連續(xù)性約束、邊界條件約束和規(guī)整窗口約束。

預(yù)置單調(diào)性約束為：

i_t-1≤i_t，j_t-1≤j_t；

所述預(yù)置連續(xù)性約束為：

i_t-i_t-1≤1，j_t-j_t-1≤1；

所述預(yù)置邊界條件約束為：

i₁＝1,i_T＝n_p，j₁＝1,j_T＝n₁；

所述預(yù)置規(guī)整窗口約束為：

|i_t-j_t|≤r

式中，r為規(guī)整窗口值。本發(fā)明中采用對(duì)稱形式的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整方法，則權(quán)重w_t＝(i_t-i_t-1)+(j_t-j_t-1)，那么

(3)運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解步驟二中建立的相似性指標(biāo)計(jì)算模型，需要確定規(guī)整窗口值r大小，定義其優(yōu)化范圍為

[1，min(n_p，n₁)/2]

由于r是一個(gè)整數(shù)變量，因此，以1為步長(zhǎng)，逐個(gè)求解不同規(guī)整窗口下的相似性指標(biāo)計(jì)算模型，獲得不同r值下，不同充放電循環(huán)下恒流充電電壓曲線與基準(zhǔn)恒流充電電壓曲線的相似性指標(biāo)值，記為D_p(r_k),p＝2，…，P。

(4)運(yùn)用基于譜方法的混合高斯回歸模型方法，采用最大似然估計(jì)方法獲得高斯回歸模型的超參數(shù)值，其中超參數(shù)初始值均設(shè)定為1，采用共軛梯度法獲得最大似然估計(jì)模型的優(yōu)化值。在每個(gè)規(guī)整窗口下，建立D_p(r_k)與C_p之間的模型；以模型精度最小為指標(biāo)，確定最優(yōu)的規(guī)整窗口值，并以此規(guī)整窗口建立的回歸模型作為SOH預(yù)測(cè)模型，可用于電池健康狀態(tài)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

(5)將離線建立的SOH預(yù)測(cè)模型，嵌入至電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池健康狀態(tài)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)功能，它將在每次充電結(jié)束后進(jìn)行，包括如下步驟：

a.通過電流、電壓傳感器，電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄恒流充電階段的電壓值；

b.根據(jù)步驟(4)確定的規(guī)整窗口值，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解步驟(2)建立的相似性指標(biāo)計(jì)算模型，獲得當(dāng)前電壓曲線與基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)值；

c.將上述步驟b計(jì)算得到的相似性指標(biāo)值，導(dǎo)入步驟(4)建立的SOH預(yù)測(cè)模型，獲得電池的當(dāng)前可用容量均值和置信度；

d.循環(huán)步驟a至c，可實(shí)現(xiàn)電池可用容量的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)施例，包括：

測(cè)試單元301，用于對(duì)鋰離子電池進(jìn)行離線SOH數(shù)據(jù)測(cè)試操作，得到鋰離子電池進(jìn)行多次充放電循環(huán)后的恒流充電階段電壓曲線與充放電循環(huán)的可用容量；

第一建立單元302，用于建立恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)計(jì)算模型；

求解單元303，用于對(duì)相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)測(cè)試曲線之間的相似性指標(biāo)；

第二建立單元304，用于根據(jù)相似性指標(biāo)與充放電循環(huán)的可用容量建立SOH預(yù)測(cè)模型；

加載單元305，用于將SOH預(yù)測(cè)模型加載進(jìn)預(yù)置電池管理系統(tǒng)中，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作；

加載單元305包括：

記錄子單元3051，用于電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄鋰離子電池恒流充電階段的電壓值，得到鋰離子進(jìn)行充放電循環(huán)后的實(shí)時(shí)恒流充電階段電壓曲線；

求解子單元3052，用于電池管理系統(tǒng)根據(jù)最優(yōu)規(guī)整窗口值并通過動(dòng)態(tài)規(guī)則方法對(duì)相似性指標(biāo)計(jì)算模型進(jìn)行求解，得到恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)；

導(dǎo)入子單元3053，用于電池管理系統(tǒng)將恒流充電階段電壓曲線與基準(zhǔn)電壓曲線的相似性指標(biāo)導(dǎo)入SOH預(yù)測(cè)模型，得到鋰離子電池的當(dāng)前可用容量均值和鋰離子電池的置信度；

循環(huán)子單元3054，用于電池管理系統(tǒng)循環(huán)觸發(fā)記錄子單元、求解子單元和導(dǎo)入子單元，使得電池管理系統(tǒng)能對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的預(yù)測(cè)操作。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。