基于多变量数据拟合的霍克锂电池配组工艺探究

摘要：锂电池是当时新能源职业开展中使用的重要部件，能够为以新能源轿车为代表的产品供给电能供给。为进步锂电池配组工艺的水平，本文以锂电池为首要研讨对象，在简单介绍锂电池配组工艺的开展状况之后，侧重根据多变量数据拟合的原理，经过试验的办法对优化锂电池配组工艺的办法进行了剖析，旨在为推进新能源职业的开展供给经验借鉴。

关键词：多变量数据拟合；锂电池；锂电池配组工艺

前言：使用适宜的锂电池配组办法，能够有用进步滇池内部的反响速率，从而进步电池组的功能，延长锂电池的使用寿数。根据锂电池在新能源轿车中的重要效果，挑选多变量数据拟合的办法，对锂电池配组工艺的优化试验剖析，需求充分考虑锂电池组的实践使用状况，以确保锂电池组的安全安稳运转为首要目标，探索能够优化工艺的有用办法途径。

一、锂电池配组工艺的开展概况

为确保锂电池组在新能源轿车中的使用效果，关于锂电池配组工艺的规划包括单参数配组、多参数配组以及动态特性配组等多种办法。结合以往锂电池的使用经验，发现以上办法在实践使用中都存在一定的缺点。例如，单参数配组法在实践使用中能够考虑的要素较少，存在较多缺点，难以满意电动轿车动力电池的配组需求[1]。根据新能源轿车对锂电池配组提出的要求，电池成组需求坚持一致性，经过单体电池在容量、压差、沟通内阻、直流内阻等变量要从来寻觅适宜的电池配组办法。

二、多变量拟合的使用原理

多变量数据拟合首要是一种能够根据静态参数和动态特性拟合原理完结的一致性控制办法。在假定变量为y的状况下，假如影响y的要素不唯一，那么经过N次试验能够得到与k个x要素相对应的y变量成果。通常状况下，N>k，在这一状况下能够得到一个近似方程：

在此基础上，使用最小二乘原理，确认该近似方程中的全部系数，然后使用求多元函数极值的办法来对方程中的变量成果求偏导数，终究整理之后能够得到以下方程：

 

将相应的数据带入到方程组傍边，即可求得全部系数[2]。

根据这一原理，将多变量数据拟合的办法使用到锂电池的配组工艺傍边，首要能够为锂电池的数据配组供给一种更为科学简便的办法，在进步配组功率的同时，也能够有用进步电池配组的实践效果。

三、以多变量数据拟合来优化锂电池配组工艺的试验剖析

将多变量数据拟合的办法使用到锂电池的配组工艺傍边，能够使用静态多参数分选法，根据容量、内阻等变量要从来对电池进行静态分选，然后经过模拟锂电池组实践工况的办法，以电池的充放电和老化测验，在记载动力电池组体系充放电过程中电池电压改变状况之后，经过制作曲线和多变量数据拟合的办法，验证电池配组的最佳方案。在实践剖析中，首要从以下几个方面来下手：

（一）锂电池组充放电测验

在实践的试验过程中，首先需求对锂电池组进行充放电测验。本文在研讨的过程中，首要挑选72Ah的磷酸铁锂电池来进行试验。在根据电池静态分选参数标准挑选共480支电池之后，结合锂电池充放电测验准则中的相关要求，对电池进行充放电测验。

在测验中，使用串联充电和并联充电的办法将电池充电到100%的额外容量，在让电池的上端处于对齐状况之后，将所有电池放置4天的时刻。在试验过程中重视结合电池电压的改变状况，及时除掉胀大以及内短路的电池。在完结电池放置之后，需求对电池进行串联放电，待单个电池的电压达到2.5V之后，根据电池电压的改变状况来制作电压改变曲线[3]。将得到的电池电压改变曲线进行相似性剖析和比较之后，经过多变量数据拟合的办法来完结关于单体电池的匹配。

（二）构建线形模型与方程曲线

在完结锂电池的充放电测验操作之后，需求根据电池电压的改变状况来剖析曲线的拟合成果，并构建线性模型。

在试验中，以坚持稳定的环境温度和生产日期等稳定变量为前提，在试验中确保每10s进行一次数据的记载，从而得到1000组数据。其间，每组数据具有6个详细的数值，能够将每组数据记为yk，x1k，x2k，x3k，x4k，x5k(k=1,...,1000)。在确认压差为因变量之后，其余各项指标均为自变量，根据此能够直接构建线性模型：

结合前面剖析过的多变量数据拟合系数的方程组，以确认6个首要系数为目标，能够使用试验记载的电压改变数据，得到相应的超定方程组。考虑到超定方程组中共包括6个未知的系数，且根据1000组数据，共有1000个方程，因而能够经过构建根据超定方程组的系数矩阵的办法，核算得到相应的右端向量，再使用最小二乘法，就能够得到多变量数据拟合的正规方程组：

将试验测验中记载下来的数据带入到方程组傍边，制作数电压改变数据的拟合曲线，从中挑选出曲线最接近的电池，就能够确认被选中的电池在动态特性方面能够呈现出显着的一致性特点。

（三）体系循环测验成果

在完结线性模型以及拟合曲线的构建剖析之后，对挑选出来的电池进行配组之后，再次经过充放电循环测验的办法，将测验次数控制在400次。在测验中对首次、第100次、第200次、第300次、第400次的循环充放电容量以及电池结尾的组压差、电池组温度进行记载，发现在经过400次的充放电循环测验之后，挑选的电池组压差都能够控制在450mV以下，且电池容量的坚持率也能够控达到94%左右，电池的温度也并未发生较大的波动，由此能够确认，使用多变量数据拟合的办法，能够让被挑选的电池构成的锂电池组在使用中呈现出杰出的一致性效果。

（四）压差与功率测验

在完结根据多变量数据拟合的锂电池配组工艺试验之后，还需求验证该办法与以往使用的配组工艺的优势和差异特点。根据这一方面的试验要求，本文首要挑选经过压差和功率测验的办法，验证该办法在实践使用中体现出来的优势。

从压差测验的视点来看，在试验的过程中，经过充放电结尾压差测验的办法，对处于充电状况的单体电池电压在3.60、3.65、3.70V状况下的压差数据进行记载，以构建压差曲线的办法，验证发现使用多变量数据拟合办法得打的压差效果显着好于以往使用的单参数分选、多参数分选以及动态特性分选法。

而在放电功率测验方面，在进行一个充放电循环之后，对体系进行测验，发现锂电池组的体系放电功率在99.64%左右，而使用以往的分选办法，得到的电池组放电功率在97%左右。由此能够验证，使用多变量数据拟合的办法，能够有用满意进步锂电池组放电功率的要求。

结合现阶段锂电池组在新能源轿车中的使用状况，考虑单体电池无论是在制造过程中还是在外部测验和使用环境中，都会受到各种要素的影响而导致电池的容量、内阻等功能发生改变，从而影响到整个锂电池组运转的安稳性。根据此，提出一种能够从单体电池的功能视点动身，使用多变量数据拟合的办法来挑选更适宜的单体电池配组办法，并经过进步单体电池制造工艺的办法来合作电池配组工艺的优化，关于进步锂电池组的运转安稳性具有重要的效果。根据当时新能源职业范畴的快速开展趋势，经过对锂电池配组工艺的优化调整，能够为进步新能源职业的工艺水平供给杰出的支撑。

结论：综上所述，以多变量数据拟合来对锂电池配组工艺进行优化，能够有用进步锂电池组的运转安稳性和安全性。结合试验剖析的成果，发现多变量数据拟合的办法契合锂电池组的实践使用状况，能够根据锂电池串并联配组工艺使用的实践状况，有用进步锂电池组的一致性以及充放电功能，从而延长锂电池组的循环寿数，让其能够在新能源职业开展中发挥更大的效果。