基于拟合残差频域重构的有容量再生情况下锂电池容量及寿命预测方法

摘要

容量再生现象广泛存在于锂电池中，在预测过程中关注其影响能够显著提高电池管理系统的预测精度。本发明提出了一种基于拟合残差频域重构的有容量再生情况下的锂电池容量及寿命预测方法：首先，使用历史容量退化数据拟合广义性能退化模型，获得模型参数；其次，用原始容量数据减去拟合数据获得拟合残差；然后，对拟合残差进行快速傅里叶变换，得到残差的频谱；接着，在频谱中提取能量最大的前几个幅值进行傅里叶逆变换，得到残差重构模型；最后，分别使用广义退化模型和残差重构模型进行容量预测，求和即可获得最终的预测结果，根据失效阈值可计算剩余使用寿命。

主权项

一种基于拟合残差频域重构的有容量再生情况下锂电池容量及寿命预测方法，其特征在于：(1)通过广义退化模型拟合将锂电池历史容量退化数据分解为全局退化趋势和局部回升或波动(即容量再生)两项，然后分别使用拟合外推和残差频域重构方法对上述趋势项和再生项进行预测，最后通过求和获得最终的容量预测结果；(2)使用广义退化模型对锂电池历史容量退化数据进行拟合，依据退化模型计算拟合残差、预测退化的主流趋势，并随着已知数据的增多不断更新退化模型的参数；(3)提出基于拟合残差频域重构的容量再生现象预测方法：首先，对残差信号进行快速傅里叶变换获得其频谱；然后，选择频谱中能量最大的一些频率成分对残差信号进行重构，并获得残差重构模型；使用该模型对锂电池使用过程中的容量再生现象进行预测，获得容量再生数据。