本發(fā)明屬于新能源汽車電池管理，涉及到用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車的快速發(fā)展，汽車電池壽命預測成為了一個關(guān)鍵問題。電化學阻抗譜（eis）是一種常用的分析工具，通過測量汽車電池的阻抗隨頻率變化的特性，能夠反映汽車電池的內(nèi)部狀態(tài)?，F(xiàn)有的汽車電池管理系統(tǒng)通常通過電壓、電流、溫度等參數(shù)來估算汽車電池的健康狀態(tài)（state?of?health,?soh），但這些方法往往無法準確捕捉汽車電池內(nèi)部的物理和化學變化，

2、然而，單純依靠eis分析汽車電池壽命仍然存在局限性，因為汽車電池的衰退不僅與其內(nèi)部電化學反應有關(guān)，還受到外部使用環(huán)境、駕駛習慣、充電模式等多種因素的影響。因此，如何結(jié)合多種信息，準確預測汽車電池的剩余壽命，成為了一個亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)，用于解決據(jù)上述技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的及其他目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)，包括eis數(shù)據(jù)測試模塊、衰退速率分析模塊、外部信息采集模塊、電池壽命預測模塊和電池壽命反饋終端，上述各個模塊通過有線和/或無線連接的方式連接，實現(xiàn)各個模塊間的數(shù)據(jù)傳輸；

4、eis數(shù)據(jù)測試模塊：通過eis測試設(shè)備對新能源汽車電池進行多頻率的電化學阻抗測試，獲取新能源汽車電池對應不同監(jiān)測日的eis數(shù)據(jù)；

5、衰退速率分析模塊：基于所述eis數(shù)據(jù)，通過對所述eis數(shù)據(jù)進行分析，確定汽車電池在不同監(jiān)測日所處的衰退階段，并預測汽車電池在各未來日期的容量衰退速率；

6、外部信息采集模塊：通過新能源汽車的傳感器和數(shù)據(jù)接口，采集新能源汽車電池的外部使用信息；

7、電池壽命預測模塊：將所述衰退信息分析模塊的結(jié)果與外部信息采集模塊的數(shù)據(jù)進行融合，預測新能源汽車電池的剩余壽命；

8、電池壽命反饋終端：將新能源汽車電池的剩余壽命的預測結(jié)果通過人機交互界面實時顯示，供用戶參考。

9、示例性的，新能源汽車電池對應不同監(jiān)測日的eis數(shù)據(jù)包括電解液內(nèi)阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和warburg阻抗。

10、示例性的，確定汽車電池在不同監(jiān)測日所處的衰退階段，具體確定過程如下：

11、s3-1、分別獲取新能源汽車電池對應出廠時的初始電解液內(nèi)阻rs、初始電荷轉(zhuǎn)移電阻rc和初始warburg阻抗zw；

12、將新能源汽車電池對應出廠時的初始電解液內(nèi)阻與對應各監(jiān)測日的電解液內(nèi)阻進行作差計算，得到電解液內(nèi)阻各監(jiān)測日對應初始狀態(tài)的變化量；

13、依據(jù)上述計算方式同理分別得到電荷轉(zhuǎn)移電阻各監(jiān)測日對應初始狀態(tài)的變化量以及warburg阻抗各監(jiān)測日對應初始狀態(tài)的變化量；

14、s3-2、計算新能源汽車電池不同監(jiān)測日的加權(quán)阻抗變化率，分別表示預設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，用于反映不同eis數(shù)據(jù)對汽車電池衰退的相對影響，分別表示電解液內(nèi)阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和warburg阻抗在第i個監(jiān)測日對應初始狀態(tài)的變化量，i為各監(jiān)測日的編號；

15、其中，，；

16、s3-3、則汽車電池在不同監(jiān)測日所處的衰退階段通過如下公式來判斷：

17、，jq1為初期衰退階段的加權(quán)阻抗變化率上限閾值，jq2為中期衰退階段的加權(quán)阻抗變化率上限閾值。

18、示例性的，預測汽車電池在各未來日期的容量衰退速率，具體預測過程如下：

19、從歷史數(shù)據(jù)庫中篩選出同款汽車電池對應各歷史監(jiān)測日的eis數(shù)據(jù)，將其依據(jù)歷史監(jiān)測日的日期先后的順序，依次按照降序順序排列；

20、獲取歷史監(jiān)測日的總數(shù)目n，對其進行運算，得到歷史監(jiān)測日的運算結(jié)果；

21、從排序后的同款汽車電池對應各歷史監(jiān)測日中選取前n個歷史監(jiān)測日作為模型輸入日期，從排序后的同款汽車電池對應各歷史監(jiān)測日中選取后n-n個歷史監(jiān)測日作為模型預測日期；

22、將各模型輸入日期的eis數(shù)據(jù)全部輸入至各卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對其進行擬合，輸出得到各模型預測日期對應各卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的模型輸出值；

23、將各模型預測日期對應各卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型的模型輸出值與各模型預測日期的eis數(shù)據(jù)進行作差，并對其求方差，得到各卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型對應的輸出誤差方差，將其按照升序順序排列，篩選輸出誤差方差最小的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型作為目標卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型；

24、將新能源汽車電池對應不同監(jiān)測日的eis數(shù)據(jù)輸入至目標卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型，輸出得到汽車電池對應各未來日期的eis數(shù)據(jù)；

25、依據(jù)汽車電池對應各未來日期的eis數(shù)據(jù)提取出汽車電池對應各未來日期的電解液內(nèi)阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和warburg阻抗，t為最后一個監(jiān)測日對應的日期，c為t與各未來日期內(nèi)間隔預設(shè)間隔天數(shù)△i的個數(shù)，c取值為1到w，△i為預設(shè)間隔天數(shù)；

26、由此計算得出汽車電池在各未來日期的容量衰退速率，w為t與各未來日期內(nèi)間隔預設(shè)間隔天數(shù)△i的總數(shù)目，分別表示預設(shè)定的經(jīng)驗系數(shù)，，，；分別為第c+1個未來日期的電解液內(nèi)阻、電荷轉(zhuǎn)移電阻和warburg阻抗；為各未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子。

27、示例性的，各未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子的獲取過程如下：

28、依據(jù)汽車電池在不同監(jiān)測日所處的衰退階段的計算原理，同理計算得到汽車電池在各未來日期所處的衰退階段；

29、當判定汽車電池在某未來日期所處的衰退階段為初期衰退階段時，則該未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子，rs'和rc'分別表示汽車電池對應該未來日期的電解液內(nèi)阻和電荷轉(zhuǎn)移電阻；

30、當判定汽車電池在某未來日期所處的衰退階段為中期衰退階段時，則該未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子，zw'表示汽車電池對應該未來日期的warburg阻抗；

31、當判定汽車電池在某未來日期所處的衰退階段為晚期衰退階段時，則該未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子；

32、其中分別表示預定義的初期衰退階段、中期衰退階段、晚期衰退階段的計算比例常數(shù)；

33、將汽車電池在各未來日期所處的衰退階段與進行對應未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子，從而匹配得到各未來日期所處衰退階段對應的階段影響速率因子，具體取值為或。

34、示例性的，新能源汽車電池的外部使用信息包括駕駛習慣信息和充電模式信息；

35、所述駕駛習慣信息包括加速頻率、減速頻率、平均車速；

36、所述充電模式信息包括快充頻率、慢充頻率、充電電流。

37、示例性的，預測新能源汽車電池的剩余壽命，具體預測過程如下：

38、獲取新能源汽車電池對應最后監(jiān)測日的容量rl以及汽車電池在各未來日期的容量衰退速率，計算新能源汽車電池的預估剩余壽命，為與電池衰退速率相關(guān)的常數(shù)，rl'表示電池的初始容量；

39、基于新能源汽車電池的加速頻率、減速頻率、平均車速、快充頻率、慢充頻率以及充電電流；

40、計算新能源汽車電池的壽命計算削弱值，分別是權(quán)重系數(shù)，表示每個外部使用信息對電池壽命的影響權(quán)重；

41、并引入溫度修正項描述新能源汽車電池對應使用環(huán)境均溫電池壽命的影響，得到新能源汽車電池的預測壽命削弱值，e為自然常數(shù)，r為氣體常數(shù)，e為活化能，t為絕對溫度；

42、將新能源汽車電池的預估剩余壽命減去新能源汽車電池的預測壽命削弱值，得到新能源汽車電池的剩余壽命。

43、用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析裝置，包括處理器、存儲器及通信總線；

44、所述存儲器上存儲有可被所述處理器執(zhí)行的計算機可讀程序；

45、所述通信總線實現(xiàn)處理器和存儲器之間的連接通信；

46、所述處理器執(zhí)行所述計算機可讀程序時執(zhí)行以實施如本發(fā)明所述的用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)。

47、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)如本發(fā)明所述的用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)。

48、如上所述，本發(fā)明提供的用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)，至少具有以下有益效果：

49、本發(fā)明提供的用于新能源汽車電池壽命預測的eis分析系統(tǒng)，通過eis測試設(shè)備對新能源汽車電池進行多頻率的電化學阻抗測試，獲取新能源汽車電池對應不同監(jiān)測日的eis數(shù)據(jù)；通過對所述eis數(shù)據(jù)進行分析，確定汽車電池在不同監(jiān)測日所處的衰退階段，并預測汽車電池在各未來日期的容量衰退速率；通過新能源汽車的傳感器和數(shù)據(jù)接口，采集新能源汽車電池的外部使用信息；將所述衰退信息分析模塊的結(jié)果與外部信息采集模塊的數(shù)據(jù)進行融合，預測新能源汽車電池的剩余壽命；這種方法的好處在于，eis數(shù)據(jù)能夠提供電池內(nèi)部電化學反應的詳細信息，揭示電池老化的微觀機制，而外部使用信息則反映了電池在實際工況下的運行狀態(tài)。通過將這兩類數(shù)據(jù)進行融合分析，不僅可以更準確地預測電池的容量衰退速率，還能更有效地估算電池的剩余壽命。這種綜合分析方式能夠提高預測的準確性和可靠性，幫助車主和運營商優(yōu)化電池的使用和維護策略，延長電池壽命，降低運營成本，確保新能源汽車的安全性和性能穩(wěn)定性。