一种数据驱动的铅酸蓄电池荷电容量预测方法与流程

技术特征：

1.一种数据驱动的铅酸蓄电池荷电容量预测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：

分别记录被测铅酸蓄电池在标准状态下完整放电时间段t0～tf内的运行状态数据集F1，以及在工况下工作起点至检视点时间段t0～ts内的运行状态数据集F2，其中ts＜tf，所述数据集F1和数据集F2中分别包括与时间t对应的荷电容量数据SOC1t、荷电容量数据SOC2t；

预测得到被测铅酸蓄电池在工况下检视点ts之后的时间段ts～tf的预测荷电容量数据

步骤二：

将数据集F1和数据集F2在时间段t0～ts内的数据作为输入数据X，将数据集F2中的荷电容量数据SOC2t作为输出数据Y，分别整理成两个0均值变量且标准差为1的矩阵：X∈R^n×l，Y∈R^n×m，其中n为样本数，l、m分别为输入输出变量数；

分解输出空间Y，计算系数矩阵M＝(XTX)-1XTY或者

对矩阵M^TM进行奇异值分解, M T M = [ P M P ~ M ] Λ M 0 0 0 P M T P ~ M T , ]]>其中PM∈R^l×n，ΛM∈R^m×m；

计算正交投影算子 Π M = P M P M T , Π M ⊥ = P ~ M P ~ M T ; ]]>

步骤三：

将时间段ts～tf中的荷电容量数据SOC1t和预测荷电容量数据作为预测输入数据Xpred，利用步骤二求得的正交投影算子ΠM将其分解为进而计算得到预测输出值

记录被测铅酸蓄电池在工况下时间段ts～tf的实际荷电容量ASOC2，计算预\t测误差 e r r = Y ‾ - A S O C 2 A S O C 2 × 100 % . ]]>

2.如权利要求1所述的一种数据驱动的铅酸蓄电池荷电容量预测方法，其特征在于：步骤一预测得到预测荷电容量数据是：

记d＝SOC1ts-SOC2ts，则SOC2up,t＝SOC1t-d，t＝ts～tf作为相应时刻处SOC2t的上界；

利用点(ts-1,SOC2ts-1)、(ts,SOC2ts)拟合一条直线，取该直线上t＝ts～tf的荷电容量值SOC2dn,t作为相应时刻处SOC2t的下界；

计算预测荷电容量数据 S O C 2 ‾ t = 0.5 × ( S O C 2 u p , t + S O C 2 d n , t ) , ]]>t＝ts～tf。

3.如权利要求1所述的一种数据驱动的铅酸蓄电池荷电容量预测方法，其特征在于：步骤二分解输出空间Y，计算系数矩阵M是：

改进偏最小二乘法回归关系，写作 X = X ^ + X ~ , Y = Y ^ + E y , Y ^ = A M = X ^ M , ]]>

其中与输入有关，Ey与输入无关，与为输入空间经正交分解后的两个子空间，对于预测输出值没有作用，完整描述输出值；

设系数矩阵M为列满秩矩阵，在n>>max(l,m)的情况下，

1 n - 1 Y T X = 1 n - 1 M T X T X + 1 n - 1 E y T X ≈ M T X T X n - 1 , ]]>

对矩阵X^TX进行奇异值分解：

X T X = P χ Λ χ P χ T = [ P χ , p c P χ , r e s ] Λ χ , p c 0 0 Λ χ , r e s P χ , ρ c T P χ , r e s T , ]]>其中Λχ,res＝0，计算伪逆

若矩阵X^TX可逆，M＝(X^TX)^-1X^TY；若矩阵X^TX不满秩，即不可逆，则