(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 202210689858.8 (22)申请日 2022.06.17 (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 顾单飞　江铭臣　陈思元　吴炜坤　 宋佩　赵恩海　严晓　陈晓华　 丁鹏　郝平超　 (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 林晓青 (51)Int.Cl. G16C 10/00(2019.01) G16C 20/10(2019.01) G16C 20/20(2019.01)G16C 20/30(2019.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 17/14(2006.01) G01R 31/367(2019.01) G01R 31/378(2019.01) G01R 31/385(2019.01) G01R 31/389(2019.01) G01D 21/02(2006.01) H01M 10/42(2006.01) (54)发明名称 一种锂电池工况 预测方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种锂电池工况预测方法和 系统， 其方法包括： 将固相锂电池的物化状态量 分布函数进行傅里叶转换计算频域的物化状态 量分布级数函数， 根据物化状态 量分布级数函数 获取频域上的固相物化状态量； 物 化状态量分布 函数为固相锂电池于时域上在空间连续变化的 物理化学量的方程表达式； 物理化学量包括固相 锂电池的物理参数和化学参数中的至少一种状 态量； 将固相物化状态量的偏微分控制方程组进 行拉普拉斯变换得到复频域固相常微分方程组， 并通过逆拉式变换得到在时域上的解析解； 根据 解析解计算得到固相锂电池在未来时刻、 任意位 置的工况预测值。 本发明大大提升了锂电池的未 来工况的预测精度和模拟速度。 权利要求书2页 说明书9页 附图1页 CN 115064222 A 2022.09.16 CN 115064222 A 1.一种锂电池工况 预测方法， 其特 征在于， 包括： 将固相锂电池的物化状态量分布函数进行傅里叶转换计算频域的物化状态量分布级 数函数， 根据所述物化状态量分布级数函数获取频域上 的固相物化状态量； 所述物化状态 量分布函数为固相锂电池于时域上在空间连续变化的物理化学量的方程表达式； 所述物理 化学量包括所述固相锂电池的物理参数和化学参数中的至少一种状态量； 将所述固相物化状态量的偏微分控制方程组进行拉普拉斯变换得到复频域固相常微 分方程组， 并通过逆拉式变换 得到在时域上的解析解； 根据所述 解析解计算得到所述固相锂电池在未来时刻、 任意 位置的工况 预测值。 2.根据权利要求1所述的一种 锂电池工况预测方法， 其特征在于， 所述将固相锂电池的 物化状态量分布函数进行傅里叶转换计算频域的物化状态量分布级数函数 具体包括： 将弛豫前固相锂电池的物化状态量分布函数进行余弦傅里叶变换， 计算得到频域下的 所述物化状态量分布级数函数。 3.根据权利要求1所述的一种 锂电池工况预测方法， 其特征在于， 所述将所述固相物化 状态量的偏微分控制方程组进 行拉普拉斯变换得到复频域固相常微分方程组， 并通过逆拉 式变换得到在时域上的解析解具体包括： 所述固相物理化学量的偏微分控制方程组包括控制方程、 边界条件和初始条件； 所述 控制方程为表征所述固相锂电池的电化学模型对于该物理化学量空间分布情况随时间变 化的数学表达式， 所述边界条件为固相与外界的交换情况， 初始条件为物化状态量分布函 数的初始值； 基于拉普拉斯变换将所述控制方程和边界条件进行频域转换， 得到复频域控制方程、 复频域边界条件， 从而得到在 复频域固相常微分方程组； 所述复频域固相常微分方程组包 括复频域控制方程、 复频域 边界条件和频域的物化状态量分布级数函数； 对所述复频域固相常微分方程组进行求解， 将求解结果使用逆拉式变换计算得到时域 上无穷级数的解析解。 4.根据权利要求1所述的一种 锂电池工况预测方法， 其特征在于， 所述根据所述解析解 计算得到所述固相锂电池在未来时刻、 任意 位置的工况 预测值具体包括： 将所求状态量的空间坐标和未来 时刻， 代入对应的解析解计算得到所述固相锂电池在 所述未来时刻、 所述空间坐标对应位置处的工况 预测值。 5.根据权利要求1至4任一项所述的一种锂电池工况预测方法， 其特征在于， 所述根据 所述解析解计算得到所述固相锂电池在未来时刻、 任意 位置的工况 预测值之后具体包括： 将所述工况 预测值与对应的设定阈值进行比较； 若所述工况 预测值超过其对应的设定阈值， 生成提 示信息进行通报预警。 6.一种锂电池工况 预测系统， 其特 征在于， 包括： 第一计算模块， 将固相锂电池的物化状态量分布函数进行傅里叶转换计算频域的物化 状态量分布级数函数， 根据所述物化状态量分布级数函数获取频域上 的固相物化状态量； 所述物化状态量分布函数为固相锂电池于时域上在空间连续变化的物理化学量的方程表 达式； 所述物理化学量包括所述固相锂电池的物理参数和化学参数中的至少一种状态量； 第二计算模块， 用于将所述固相物化状态量的偏微分控制方程组进行拉普拉斯变换得 到复频域固相常微分方程组， 并通过逆拉式变换 得到在时域上的解析解；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115064222 A 2预测模块， 用于根据所述解析解计算得到所述固相锂电池在未来时刻、 任意位置的工 况预测值。 7.根据权利要求6所述的一种 锂电池工况预测系统， 其特征在于， 所述第 一计算模块包 括： 第一转换单元， 用于将弛豫前固相锂电池的物化状态量分布函数进行余弦傅里叶变 换， 计算得到频域下的所述物化状态量分布级数函数。 8.根据权利要求6所述的一种 锂电池工况预测系统， 其特征在于， 所述固相物 理化学量 的偏微分控制方程组包括控制方程、 边界条件和初始条件； 所述控制方程为表征所述固相 锂电池的电化学模型对于该物理化学量空间分布情况随时间变化的数学表达式， 所述边界 条件为固相与外界的交换情况， 初始条件为物化状态量分布函数的初始值； 所述第二计算模块包括： 第二转换单元， 用于基于拉普拉斯变换将所述控制方程和边界条件进行频域转换， 得 到复频域控制方程、 复频域边界条件， 从而得到在复频域固相常微分方程组； 所述复频域固 相常微分方程组包括复频域控制方程、 复频域边界条件和频域的物化状态量分布级数函 数； 逆拉式计算单元， 对所述复频域固相常微分方程组进行求解， 将求解结果使用逆拉式 变换计算得到时域上 无穷级数的解析解。 9.根据权利要求6所述的一种锂电池工况 预测系统， 其特 征在于， 所述预测模块包括： 预测单元， 用于将所求状态量的空间坐标和未来时刻， 代入对应的解析解计算得到所 述固相锂电池在所述未来时刻、 所述空间坐标对应位置处的工况 预测值。 10.根据权利要求6 至9任一项所述的一种锂电池工况 预测系统， 其特 征在于， 还 包括： 比较模块， 用于将所述工况 预测值与对应的设定阈值进行比较； 报警模块， 用于若所述工况预测值超过其对应的设定阈值， 生成提示信息进行通报预 警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115064222 A 3