储能电池的循环寿命的预测方法及其装置与流程

本发明涉及储能，尤其涉及一种储能电池的循环寿命的预测方法及其装置。

背景技术：

1、储能电池是一种将电能转化为化学能、并在需要时将其释放出来的设备。随着可再生能源如太阳能和风能的发展，储能电池作为能源存储和调节的重要手段，应用范围也越来越广泛，储能电池包括锂离子电池、钠离子电池、液流电池、金属-空气电池、超级电容器等不同类型的电池，各具特点，可根据不同的应用场景选择合适的储能电池。

2、储能电池的健康状态受温度、电流倍率、截止电压等多种因素影响，其老化是一个长期渐变的过程。所以，储能电池循环寿命的反馈通常是一种延时性的反馈，可能是几个月、几年甚至十几年。如果，能够利用早期循环数据对储能电池寿命进行准确预测，不仅可以加速储能电池开发周期、工艺优化周期，还可以为客户估计电池寿命预期。因此，如何准确预测出储能电池循环寿命显得较为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储能电池的循环寿命的预测方法及其装置。

2、为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供了一种储能电池的循环寿命的预测方法，储能电池包含有多个充电电芯；包括以下步骤：

3、获取第一储能电池的多个历史放电过程，以及每个历史放电过程对应的状态信息，所述状态信息包括：获取所述状态信息的时间uploadtime，在所述时间uploadtime时，所获取到的第一储能电池的电压v_bat、电流i_bat、累积充电量echarge、累积放电量edischarge、剩余容量百分比soc、多个充电电芯的温度的最高值thigh、以及多个充电电芯温度的最低值tlow；

4、从多个状态信息中选择若干目标状态信息，所述目标状态信息均满足：在对应的历史放电过程中的累积充电量echarge的变化值＝0且thigh符合第一预设条件且tlow符合第二预设条件且放电深度δsoc＞80％，目标状态信息对应的δedischarge为在对应的历史放电过程中的累积放电量edischarge的变化值；目标状态信息对应的循环次数cycles＝edischarge÷第一储能电池的最大容量；对若干目标状态信息进行处理，从而得到q与循环次数x之间的线性关系：q＝mx+b；获取第一储能电池对应的日历衰减h，其中，time为从第一储能电池开始使用与当前时间的时间长度；第一储能电池的衰减量y(cycles)＝cycles*m-h*volume，其中，volume为第一储能电池对应的最大容量，cycles为循环次数；

5、获取num不同二元组(充放电倍率，温度)，分别为t1、t2、...、tnum，并获取在每个二元组ti的工况下，第一储能电池对应的循环寿命xi；从t1、t2、...、tnum中获取二元组tn和二元组tm，并基于公式“衰减率p＝volume*(1-const)÷对应的循环寿命”，生成tn和tm对应的衰减率，其中，num为自然数，m和n均为预设的自然数，const为常数，0＜const＜1，1≤m，n≤num；生成预测公式其中，param1为二元组tn对应的衰减率，param2为二元组tm对应的衰减率，基于最小二乘法、二元组t1、t2、...、tnum，确定param3、param4、...、paramnum的值，其中，目标函数为j指的是系统编号，num指的是对应电芯的所有的系统数量，yj指的是对应系统的当前衰减容量，predictyj指的是预测的对应系统的衰减容量，当x[j]为二元组tj对应工况下统计的实际循环寿命；

6、获取第二储能电池所对应的二元组tp，第一、第二储能电池相同规格，第二储能电池的循环寿命＝volume*(1-const)/paramp，其中，p为自然数，1≤p≤num。

7、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“对若干目标状态信息进行处理”具体包括：基于线性回归算法对若干目标状态信息进行处理。

8、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“thigh符合第一预设条件”具体包括：25≤thigh≤30。

9、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“tlow符合第一预设条件”具体包括：25≤tlow≤30。

10、作为本发明一实施方式的进一步改进，num＝72。

11、本发明实施例还提供了一种储能电池的循环寿命的预测装置，储能电池包含有多个充电电芯；包括以下模块：

12、信息获取模块，用于获取第一储能电池的多个历史放电过程，以及每个历史放电过程对应的状态信息，所述状态信息包括：获取所述状态信息的时间uploadtime，在所述时间uploadtime时，所获取到的第一储能电池的电压v_bat、电流i_bat、累积充电量echarge、累积放电量edischarge、剩余容量百分比soc、多个充电电芯的温度的最高值thigh、以及多个充电电芯温度的最低值tlow；

13、第一信息处理模块，用于从多个状态信息中选择若干目标状态信息，所述目标状态信息均满足：在对应的历史放电过程中的累积充电量echarge的变化值＝0且thigh符合第一预设条件且tlow符合第二预设条件且放电深度δsoc＞80％，目标状态信息对应的δedischarge为在对应的历史放电过程中的累积放电量edischarge的变化值；目标状态信息对应的循环次数cycles＝edischarge÷第一储能电池的最大容量；对若干目标状态信息进行处理，从而得到q与循环次数x之间的线性关系：q＝mx+b；获取第一储能电池对应的日历衰减h，其中，time为从第一储能电池开始使用与当前时间的时间长度；第一储能电池的衰减量y(cycles)＝cycles*m-h*volume，其中，volume为第一储能电池对应的最大容量，cycles为循环次数；

14、第二信息处理模块，用于获取num不同二元组(充放电倍率，温度)，分别为t1、t2、...、tnum，并获取在每个二元组ti的工况下，第一储能电池对应的循环寿命xi；从t1、t2、...、tnum中获取二元组tn和二元组tm，并基于公式“衰减率p＝volume*(1-const)÷对应的循环寿命”，生成tn和tm对应的衰减率，其中，num为自然数，m和n均为预设的自然数，const为常数，0＜const＜1，1≤m，n≤num；生成预测公式其中，param1为二元组tn对应的衰减率，param2为二元组tm对应的衰减率，基于最小二乘法、二元组t1、t2、...、tnum，确定param3、param4、...、paramnum的值，其中，目标函数为j指的是系统编号，num指的是对应电芯的所有的系统数量，yj指的是对应系统的当前衰减容量，predictyj指的是预测的对应系统的衰减容量，当x[j]为二元组tj对应工况下统计的实际循环寿命；

15、预测模块，用于获取第二储能电池所对应的二元组tp，第一、第二储能电池相同规格，第二储能电池的循环寿命＝volume*(1-const)/paramp，其中，p为自然数，1≤p≤num。

16、作为本发明一实施方式的进一步改进，第一信息处理模块还用于：基于线性回归算法对若干目标状态信息进行处理。

17、作为本发明一实施方式的进一步改进，25≤thigh≤30。

18、作为本发明一实施方式的进一步改进，25≤tlow≤30。

19、作为本发明一实施方式的进一步改进，num＝72。

20、相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例提供一种储能电池的循环寿命的预测方法及其装置，该预测方法包括以下步骤：获取储能电池的多个历史放电过程，以及每个历史放电过程对应的状态信息；从多个状态信息中选择若干目标状态信息，生成储能电池的衰减量；获取多个二元组，以及每个二元组的工况对应的循环次数；基于最小二乘法生成预测公式基于上述的预测公式的参数param，生成其他相同规格的储能电池所对应的循环次数。基于该参数param可以精确的预测电池系统的循环次数。