本申請(qǐng)涉及新能源電力系統(tǒng)儲(chǔ)能領(lǐng)域，特別是涉及一種基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的增長和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升，關(guān)于新能源技術(shù)，尤其是鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)正在快速發(fā)展。鋰電池作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件，其性能直接關(guān)系到整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。在新能源發(fā)電和電動(dòng)汽車等應(yīng)用場景中，鋰電池的循環(huán)壽命是決定系統(tǒng)運(yùn)行成本和安全穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。然而，鋰電池的循環(huán)壽命會(huì)受到多種復(fù)雜因素的影響，包括但不限于充放電電流、溫度、荷電狀態(tài)、以及循環(huán)次數(shù)等。這些因素不僅使得鋰電池的壽命預(yù)測變得復(fù)雜，也增加了電池管理系統(tǒng)對(duì)電池狀態(tài)監(jiān)測和管理的難度。傳統(tǒng)的鋰電池循環(huán)壽命預(yù)測方法主要依賴于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突蚧趩我蛔兞康木€性模型，這些方法往往難以準(zhǔn)確反映電池在實(shí)際復(fù)雜工況下的衰減特性。隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的鋰電池壽命預(yù)測方法逐漸成為研究熱點(diǎn)。通過對(duì)大量實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析和建模，可以更精準(zhǔn)地預(yù)測電池的壽命衰減趨勢，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池全生命周期的科學(xué)管理與優(yōu)化。準(zhǔn)確的鋰電池循環(huán)壽命預(yù)測方法不僅可以幫助優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)營策略，延長電池使用壽命，還可以有效降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，提升新能源利用效率，為構(gòu)建更加穩(wěn)定、可靠的能源系統(tǒng)提供重要支撐。這一領(lǐng)域的研究與技術(shù)進(jìn)步，對(duì)推動(dòng)新能源和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2、目前的鋰電池循環(huán)壽命預(yù)測方法存在無法準(zhǔn)確反映鋰電池的老化特征與健康狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，鋰電池壽命預(yù)測的可解釋性差預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確，預(yù)測模型適用范圍小等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供一種基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法及系統(tǒng)，可提高鋰電池壽命預(yù)測的可解釋性和計(jì)算效率，擴(kuò)大預(yù)測模型的適用范圍。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨浮?/p>

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，所述方法包括：獲取多個(gè)鋰電池的老化特征矩陣；所述老化特征矩陣包括：健康狀態(tài)序列和老化特征序列；所述健康狀態(tài)序列是由每個(gè)鋰電池每個(gè)循環(huán)圈數(shù)的健康狀態(tài)構(gòu)成的序列；將多個(gè)鋰電池的老化特征矩陣代入mamba模型進(jìn)行訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練好的mamba模型提取每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列；根據(jù)每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列通過范數(shù)計(jì)算和變分模態(tài)分解，得到每個(gè)鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列；所述目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)為候選循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)中相關(guān)性最大的預(yù)測點(diǎn)；所述候選循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)為經(jīng)范數(shù)計(jì)算后得到的鋰電池的隱狀態(tài)矩陣范數(shù)序列曲線中與鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列具有相關(guān)性的預(yù)測點(diǎn)；所述鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列根據(jù)所述健康狀態(tài)序列索引得到；基于所有鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，和，所有鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，構(gòu)建鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型；獲取待預(yù)測鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，并代入鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型，計(jì)算得到待預(yù)測鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列。

4、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)器、處理器以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述中任一項(xiàng)所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法。

5、根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例，本申請(qǐng)公開了以下技術(shù)效果。

6、本申請(qǐng)通過將鋰電池的老化特征矩陣代入mamba模型進(jìn)行訓(xùn)練，并利用訓(xùn)練好的模型提取每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列，從歷史的時(shí)序數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)電池老化特征與健康狀態(tài)之間的關(guān)系，提高了模型計(jì)算效率，進(jìn)而提高了鋰電池壽命預(yù)測的可解釋性；通過范數(shù)計(jì)算將三維形式的隱狀態(tài)矩陣序列轉(zhuǎn)為一維形式的隱狀態(tài)矩陣范數(shù)序列，放大了鋰電池電池老化內(nèi)部隱藏狀態(tài)在時(shí)間序列上的變化規(guī)律，提高了壽命預(yù)測的代表性；通過變分模態(tài)分解提取到提取每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣范數(shù)主模態(tài)序列，降低了噪聲造成的干擾誤差，提高了模型的魯棒性；通過分析所有鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，和，所有鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列的相關(guān)性確定循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)，考慮了不同鋰電池在循環(huán)老化過程中的共性，以此構(gòu)建的帶鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型，擴(kuò)大了預(yù)測模型的適用范圍。

技術(shù)特征：

1.一種基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，獲取多個(gè)鋰電池的老化特征矩陣，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，將多個(gè)鋰電池的老化特征矩陣代入mamba模型進(jìn)行訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練好的mamba模型提取每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，根據(jù)每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列通過范數(shù)計(jì)算和變分模態(tài)分解，得到每個(gè)鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述隱狀態(tài)矩陣范數(shù)序列的計(jì)算公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列的計(jì)算公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，基于所有鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，和，所有鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，構(gòu)建鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型，具體包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述mamba模型如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型如下：

10.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的基于mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種基于Mamba模型的鋰電池壽命預(yù)測方法及系統(tǒng)，涉及新能源電力系統(tǒng)儲(chǔ)能領(lǐng)域，包括：獲取多個(gè)鋰電池的老化特征矩陣，并代入Mamba模型進(jìn)行訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練好的模型提取每個(gè)鋰電池的隱狀態(tài)矩陣序列，并通過范數(shù)計(jì)算和變分模態(tài)分解，得到每個(gè)鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列；基于所有鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，和，所有鋰電池的目標(biāo)循環(huán)壽命預(yù)測點(diǎn)對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列，構(gòu)建鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型；根據(jù)鋰電池壽命預(yù)測的線性關(guān)系模型，計(jì)算得到待預(yù)測鋰電池的目標(biāo)健康狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)圈數(shù)序列。本申請(qǐng)?zhí)岣吡虽囯姵貕勖A(yù)測的可解釋性和計(jì)算效率，擴(kuò)大了預(yù)測模型的適用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：慈松,李超凡,李凱,李學(xué)峰,王運(yùn)方,柏緒恒,劉洪業(yè),張明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云儲(chǔ)新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6