用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法和装置与流程

本发明涉及电池管理，尤指一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法和装置。

背景技术：

1、24个电化学参数的有效辨识是在介观层面诊断和研究锂离子电池状态的关键。本司已有的参数辨识技术，已经实现了基于磷酸铁锂的锂离子电池储能系统的快速参数辨识。对于单个锂电池模组的单日数据，该辨识程序可以实现亚分钟级、24+电化学参数的在线辨识。但是，一次辨识往往输出大量的辨识结果，比如200行参数辨识结果，也即200套24个电化学参数，对应200个24维参数空间的点。如何利用大量的辨识结果确定最终上传至客户端的电化学参数是辨识结果可信度与可靠性的关键。

2、目前常用的方法是均值法，也就是将所有行辨识结果计算对应参数的平均值，然后将整套参数平均值作为某一储能系统该条工况数据的电化学参数辨识结果。一方面，在目前的参数辨识算法框架下，同次辨识结果中某些参数的不同行数值的波动性较大；与此同时，同一参数、不同次运行辨识程序的辨识结果均值的波动性也大。这就意味着均值法得到的辨识结果的可靠性欠佳。另一方面，24个电化学参数的敏感度不同，也即每个电化学参数的变化对电化学模型输出的电压的影响不同，本司已有相应的技术手段确定24个电化学参数敏感度分类、敏感度数值，从而根据敏感度对24个电化学参数重新排序。又一方面，为了获得更为可靠的24维参数点，只需根据敏感度对各归一化参数赋予权值；或者无须根据敏感度对个归一化参数赋予权值，只是根据敏感度对参数进行降序排序；然而，最大密度搜索法与最近邻点搜索法所需的辨识结果样本量均较大(比如10万个点)，参数辨识耗时均较大，即使最近邻点搜索法在最大密度搜索法的基础上优化了计算耗时，总体耗时依旧较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，用于解决上述问题。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、在一些实施方式中，本发明提供一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，包括：

4、对锂电池的样本电化学参数进行对数处理，所述样本电化学参数包括：隔膜长度、正极活性颗粒半径、负极活性颗粒半径、正极扩散系数、负极扩散系数、正极界面反应常数、负极界面反应常数；

5、根据所述样本电化学参数的敏感度，对所述样本电化学参数进行降维处理，得到降维后的样本电化学参数；

6、归一化所述降维后的样本电化学参数，并将归一化的样本电化学参数的普通坐标转换为超球坐标；

7、基于所述归一化的样本电化学参数的超球坐标进行最概然点的筛选。

8、在一些实施方式中，所述基于所述归一化的样本电化学参数的超球坐标进行最概然点的筛选，包括：

9、计算所述归一化的样本电化学参数的最概然点；

10、对所述归一化的样本电化学参数的最概然点进行筛选。

11、在一些实施方式中，所述计算所述归一化的样本电化学参数的最概然点，包括：

12、计算出所述归一化的样本电化学参数的超球坐标的坐标值分布，并寻找所述超球坐标的最大概率密度值；

13、基于所述超球坐标的最大概率密度值对应的数值构成一个多维超球坐标点；

14、通过计算欧式距离，在所述归一化的样本电化学参数的超球坐标中搜索近邻点，并通过所述近邻点的索引获取所述样本电化学参数的原始数值；

15、取所述样本电化学参数的原始数值得平均值，构成所述锂电池的概然点。

16、在一些实施方式中，所述对所述归一化的样本电化学参数的最概然点进行筛选，包括：

17、利用所述最概然点的样本电化学参数进行电压复现，比较模拟电压与实际电压随时间变化的情况，并计算所述模拟电压与所述实际电压之间的均方差；

18、基于所述模拟电压与所述实际电压之间的均方差筛选所述最概然点。

19、在一些实施方式中，还包括：

20、基于所述锂电池的参数辨识的单日工况、单次辨识耗时，设置所述锂电池的样本电化学参数的数量。

21、在一些实施方式中，本发明还提供一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，包括：

22、对数处理模块，用于对锂电池的样本电化学参数进行对数处理，所述样本电化学参数包括：隔膜长度、正极活性颗粒半径、负极活性颗粒半径、正极扩散系数、负极扩散系数、正极界面反应常数、负极界面反应常数；

23、降维处理模块，用于根据所述样本电化学参数的敏感度，对所述样本电化学参数进行降维处理，得到降维后的样本电化学参数；

24、归一化模块，用汉语归一化所述降维后的样本电化学参数，并将归一化的样本电化学参数的普通坐标转换为超球坐标；

25、筛选模块，用于基于所述归一化的样本电化学参数的超球坐标进行最概然点的筛选。

26、在一些实施方式中，所述筛选模块，用于：

27、计算所述归一化的样本电化学参数的最概然点；

28、对所述归一化的样本电化学参数的最概然点进行筛选。

29、在一些实施方式中，所述筛选模块，用于：

30、计算出所述归一化的样本电化学参数的超球坐标的坐标值分布，并寻找所述超球坐标的最大概率密度值；

31、基于所述超球坐标的最大概率密度值对应的数值构成一个多维超球坐标点；

32、通过计算欧式距离，在所述归一化的样本电化学参数的超球坐标中搜索近邻点，并通过所述近邻点的索引获取所述样本电化学参数的原始数值；

33、取所述样本电化学参数的原始数值得平均值，构成所述锂电池的概然点。

34、在一些实施方式中，所述筛选模块，用于：

35、利用所述最概然点的样本电化学参数进行电压复现，比较模拟电压与实际电压随时间变化的情况，并计算所述模拟电压与所述实际电压之间的均方差；

36、基于所述模拟电压与所述实际电压之间的均方差筛选所述最概然点。

37、在一些实施方式中，还包括：设置模块，用于：

38、基于所述锂电池的参数辨识的单日工况、单次辨识耗时，设置所述锂电池的样本电化学参数的数量。

39、与现有技术相比，本发明所提供的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，能够带来以下有益效果：

40、本发明提供一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，使用该方法可以快速地筛选出24维参数空间中的最概然点作为最终的参数辨识结果。

技术特征：

1.一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，其特征在于，所述基于所述归一化的样本电化学参数的超球坐标进行最概然点的筛选，包括：

3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，其特征在于，所述计算所述归一化的样本电化学参数的最概然点，包括：

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，其特征在于，所述对所述归一化的样本电化学参数的最概然点进行筛选，包括：

5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，其特征在于，还包括：

6.一种用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，其特征在于，所述筛选模块，用于：

8.根据权利要求7所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，其特征在于，所述筛选模块，用于：

9.根据权利要求8所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，其特征在于，所述筛选模块，用于：

10.根据权利要求6～9中任一项所述的用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选装置，其特征在于，还包括：设置模块，用于：

技术总结
本发明提供了用于锂离子电池参数辨识结果的最概然点筛选方法，包括：对锂电池的样本电化学参数进行对数处理，所述样本电化学参数包括：隔膜长度、正极活性颗粒半径、负极活性颗粒半径、正极扩散系数、负极扩散系数、正极界面反应常数、负极界面反应常数；根据所述样本电化学参数的敏感度，对所述样本电化学参数进行降维处理，得到降维后的样本电化学参数；归一化所述降维后的样本电化学参数，并将归一化的样本电化学参数的普通坐标转换为超球坐标；基于所述归一化的样本电化学参数的超球坐标进行最概然点的筛选。

技术研发人员：杨志涛,魏琼,严晓,赵恩海,顾单飞,郝平超,杨洲,陈晓华
受保护的技术使用者：上海玫克生储能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17