(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211179631.5 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 上海玫克生储能科技有限公司 地址 201600 上海市松江区新 桥镇千帆路 288弄2号1101室 (72)发明人 郝平超　张学思　周志民　杨洲　 严晓　赵恩海　 (74)专利代理 机构 上海硕力知识产权代理事务 所(普通合伙) 31251 专利代理师 童素珠 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识 别方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种锂电池电芯实际容量和 电芯健康度识别方法和系统， 其方法包括步骤： 从电池实际工况数据中清洗出至少两条实际工 况数据集； 根据实际工况数据集、 电化学模型、 第 一损失函数、 第二损失函数、 第三损失函数， 分别 对电化学模 型参数集进行第一参数辨识处理、 第 二参数辨识处理， 最终得到第二目标电化学模型 参数集； 根据输入第二目标电化学模 型参数集后 电化学模型输出的第二仿真工况数据集， 计算相 应电芯的电芯实际容量和电芯健康度。 本发明可 以精确计算锂电池中各个电芯的电芯实际容量 和电芯健康度， 便于后续对电站运行参数进行调 控。 权利要求书4页 说明书13页 附图4页 CN 115510648 A 2022.12.23 CN 115510648 A 1.一种锂电池电芯实际容 量和电芯健康度识别方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 获取电池实际工况数据， 从所述电池实际工况数据中清洗出至少两条实际工况数据 集， 所述实际工况 数据集中包括 一条实际工况主数据集和至少一条实际工况辅数据集； 根据所述实 际工况主数据集、 预设的 电化学模型、 预设的第一损 失函数和预设的第二 损失函数， 对电化学模型参数进行第一 参数辨识处 理得到第一目标电化学模型参数集； 根据至少一条所述实际工况辅数据集、 经过所述第 一参数辨识 处理后所述电化学模型 输出的第一仿 真工况数据集和预设的第三损失函数， 对所述第一目标电化学模型参数集进 行第二参数辨识处 理， 得到第二目标电化学模型参数集； 根据每个电芯预设的测量工况， 控制输入所述第 二目标电化学模型参数集后的所述电 化学模型输出对应的第二仿 真工况数据集， 并根据各个所述第二仿 真工况数据集计算相应 电芯的电芯实际容 量和电芯健康度。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识别方法， 其特征在 于， 所述的根据所述实际工况主 数据集、 预设的电化学模型、 预设的第一损失函数和预设的 第二损失函数， 对电化学模型参数进行第一参数辨识处理得到第一目标电化学模型参数 集， 具体包括： 控制所述电化学模型在训练过程中， 根据随机生成的第 三目标电化学模型参数集模拟 得到第三仿真工况 数据集； 基于所述第一损失函数计算所述实际工况主数据集和所述第三仿真工况数据集之间 的第一损失函数 结果值； 基于所述第二损失函数计算根据历史第三目标电化学模型参数集仿真得到的所述第 三仿真工况数据集中电池容量， 和根据当前第三目标电化学模型参数集仿 真得到的所述第 三仿真工况 数据集中电池容 量之间的第二损失函数 结果值； 在所述第一损 失函数结果值大于预设的第一损 失函数结果阈值， 或， 所述第二损 失函 数结果值大于预设的第二损失函数结果阈值时， 将当前所述第三目标电化学模型参数集存 储至历史第三目标电化学模型参数集数据库中， 并重新生成所述第三目标电化学模型参数 集， 所述历史第三目标电化学模型参数集数据库中存储有若干历史第三目标电化学模型参 数集； 在所述第一损 失函数结果值不大于所述第一损 失函数结果阈值， 并且， 所述第二损 失 函数结果值不大于所述第二损失函数结果阈值时， 将所述第三目标电化学模型参数集作为 所述第一目标电化学模型参数集。 3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识别方法， 其特征在 于， 所述第一损失函数包括电压均方差损失函数， 所述的基于所述第一损失函数计算所述 实际工况主数据集和所述第三仿真工况 数据集之间的第一损失函数 结果值， 具体包括： 计算所述实际工况主数据集和所述第三仿真工况数据集之间的电压均方误差作为所 述第一损失函数 结果值， 公式如下： 其中Vsim,i为所述第三仿真工况数据集中第i个采样 点的模型仿真输出电压值， Vreal,i为 所述实际工况主数据集第i个采样点的实测电压值， N 为电压数据的个数。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115510648 A 24.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识别方法， 其特征在 于， 所述第二损失函数包括容量收敛系 数损失函数， 所述的基于所述第二损失函数计算根 据历史第三目标电化学模型参数集仿真得到的所述第三仿 真工况数据集中电池容量， 和根 据当前第三目标电化学模型参数集仿真得到的所述第三仿真工况数据集中电池容量之间 的第二损失函数 结果值， 具体包括： 对历史所述第 三目标电化学模型参数集进行参数标准化后， 计算通过所述电化学模型 根据历史所述第三目标电化学模型参数集仿真得到的电池容 量； 对当前所述第 三目标电化学模型参数集进行参数标准化后， 计算通过所述电化学模型 根据当前 所述第三目标电化学模型参数集仿真得到的电池容 量； 计算历史所述第三目标电化学模型参数集仿真得到的电池容量和当前所述第三目标 电化学模型参数集仿真得到的电池容 量之间的所述 容量收敛系数， 公式如下： 其中δ为所述容量收敛系数， Cmax,k‑1为根据历史所述第三目标电化学模型参数集仿真得 到的电池容 量， Cmax,k为根据当前 所述第三目标电化学模型参数集仿真得到的电池容 量。 5.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识别方法， 其特征在 于， 所述第三损失函数包括电压差值损失函数， 所述的根据至少一条所述实际工况辅数据 集、 经过所述第一参数辨识处理后所述电化学模型输出的第一仿真工况数据集和预设的第 三损失函数， 对所述第一 目标电化学模型参数集进行第二参数辨识处理， 得到第二 目标电 化学模型参数集， 具体包括： 分别调整所述第一仿真工况数据集中固相正负极初始浓度与各条所述实际工况辅数 据集中固相正负极初始浓度相同； 分别计算各条所述实际工况辅数据集中输出的第 一个电压值， 和调 整固相正负极初始 浓度后所述第一仿 真工况数据集中输出的第一个电压值之 间的电压差值， 作为所述第三损 失函数结果值， 公式如下： |Vsim,1‑Vreal,1|； 其中Vsim,1为所述第一仿真工况数据集中输出的第一个电压值， Vreal,1为所述实际工况 辅数据集中第一个电压值； 在任意所述实际工况辅数据集对应的所述第三损失函数结果值大于预设的电压差值 阈值时， 重新 生成所述第一目标电化学模型参数集； 在各条所述实际工况辅数据集对应的所述第三损失函数结果值均不大于所述电压差 值阈值时， 输出 所述第二电化学模型参数集作为所述第二 参数辨识处 理的辨识结果。 6.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯实际容量和电芯健康度识别方法， 其特征在 于， 所述第三损失函数还包括电压均方差损失函数， 所述的根据至少一条所述实际工况辅 数据集、 经过所述第一参数辨识处理后所述电化学模型输出的第一仿 真工况数据集和预设 的第三损失函数， 对所述第一 目标电化学模型参数集进行第二参数辨识处理， 得到第二 目 标电化学模型参数集， 具体还 包括： 分别调整所述第一仿真工况数据集中固相正负极初始浓度与各条所述实际工况辅数 据集中固相正负极初始浓度相同；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115510648 A 3