System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电池组可使用寿命预测方法及相关设备技术_技高网

一种电池组可使用寿命预测方法及相关设备技术

技术编号:42620593 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-06 01:25
本申请属于储能电池应用技术领域,应用于储能电池可使用寿命预测场景中,涉及一种电池组可使用寿命预测方法及相关设备,包括在均衡电路未开启和开启条件下,分别采集目标电池组中所有电池的电芯电压;求得均衡电路开启前后的实际均衡压差;根据实际均衡压差获得均衡电路的均衡效果;基于均衡电路的均衡效果,预测目标电池组的可正常使用寿命。通过预先拟合出能够通过均衡效果预测出目标电池组的可使用寿命的模型,后续,只需测定目标电池组的均衡效果,即可预测出目标电池组的可使用寿命,便于电池组管理人员及时更换不安全的电池组,保证了在使用电池组的生产场景下安全进行生产,避免因电池组过度使用造成安全事故或者财产损失。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及储能电池应用,应用于储能电池可使用寿命预测场景中,尤其涉及一种电池组可使用寿命预测方法及相关设备


技术介绍

1、储能电池以其节能,环保和高效等优点,获得了广泛的关注。随着新能源电动汽车的推广和应用,电池管理系统(battery management system,bms)需求在不断提高。在日常的bms生产测试、电池包的组装生产、装车调试等过程中,在出厂之前都会对电池组进行一定的安全性能测试,以确保出厂后的电池组能够正常使用。

2、目前,随着电池储能系统的逐步推广应用,储能系统已经由早期的单一独立的电池堆系统,逐步发展为大型分布式箱式集群系统,一个大型分布式箱式集群储能系统,由多个电池箱单元构成,而一个电池箱又由多个电池堆单元构成,每个电池堆都配备独立的电池管理系统bms;每个bms监测管理对应的电池堆,彼此独立运行;随着电池储能系统的不断运行,经过一定的充放电循环次数后,每个电池堆的电池,会出现不同程度的差异化,由于每颗单体电池的自放电能力、运行温区、极化程度的差异,会导致单体之间逐渐出现电压不均衡现象等等问题,现有方式主要采用均衡电压以及结合mos管的击穿状态对各个电池单体间的电压是否均衡进行检测,但是,此种方式往往在mos管被击穿后认为电池组处于不安全状态,无法直接根据均衡效果预测电池组的安全使用寿命,导致电池组使用的安全性降低,无法尽早进行电池组更换。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提出一种电池组可使用寿命预测方法及相关设备,以解决现有技术无法直接根据均衡效果预测电池组的安全使用寿命,导致电池组使用的安全性降低,无法尽早进行电池组更换的问题。

2、为了解决上述技术问题,本申请实施例提供电池组可使用寿命预测方法,采用了如下所述的技术方案:

3、一种电池组可使用寿命预测方法,包括下述步骤:

4、步骤201,在预设均衡电路未开启条件下,采集目标电池组中所有电池的第一电芯电压;

5、步骤202,在所述均衡电路开启条件下,采集所述目标电池组中所有电池的第二电芯电压;

6、步骤203,基于所述第一电芯电压和所述第二电芯电压,计算求得所述均衡电路开启前后的实际均衡压差;

7、步骤204,根据所述实际均衡压差和预设的bms均衡功能效果表征模型,获得所述均衡电路的均衡效果;

8、步骤205,基于所述均衡电路的均衡效果和预设的电池组使用寿命预测模型,预测所述目标电池组的可正常使用寿命。

9、进一步的,在执行所述在预设均衡电路未开启条件下,采集目标电池组中所有电池的第一电芯电压的步骤之前,所述方法还包括:

10、根据预设的验证场景条件,在预设电池组中更换目标数量的需要进行均衡的电池,获得更换后的电池组作为最新的目标电池组,其中,所述验证场景条件包括不断更新所述目标数量,以及更换所述需要进行均衡的电池在所述电池组中的序列位置信息,所述需要进行均衡的电池指预先设置的与所述电池组中其他电池的电压不均衡的电池,所述目标数量为区间[1,n]中的任一正整数,n表示所述电池组中电池最大数量,n为正整数。

11、进一步的,所述基于所述第一电芯电压和所述第二电芯电压,计算求得所述均衡电路开启前后的实际均衡压差的步骤,具体包括:

12、对所述第一电芯电压进行平均值计算,获取期望均衡电压;

13、对所述第二电芯电压进行平均值计算,获取实际均衡电压;

14、对所述期望均衡电压和所述实际均衡电压进行差值运算,获得第一差值运算结果作为所述实际均衡压差。

15、进一步的,所述根据所述实际均衡压差和预设的bms均衡功能效果表征模型,获得所述均衡电路的均衡效果的步骤,具体包括:

16、输入所述实际均衡压差至所述bms均衡功能效果表征模型,其中,所述bms均衡功能效果表征模型中预设了所述目标电池组对应的期望均衡压差和差值参考表;

17、从所述bms均衡功能效果表征模型内调用所述期望均衡压差,并对所述实际均衡压差与所述期望均衡压差进行差值运算,获得第二差值运算结果;

18、基于所述第二差值运算结果和所述差值参考表,确定所述均衡电路对应的均衡级别,作为所述均衡电路的均衡效果,其中,所述均衡级别越低,则所述均衡电路所均衡的所述实际均衡压差与所述期望均衡压差之间的压差越小,所述差值参考表中根据第二差值运算结果的不同预设了不同的均衡级别。

19、进一步的,在执行所述获得更换后的电池组作为最新的目标电池组的步骤之后,所述方法还包括:

20、每次获取到所述最新的目标电池组之后,执行步骤201至步骤204,获得所述均衡电路对应的若干个均衡效果;

21、根据所述目标数量的不同,对所述若干个均衡效果进行聚类,获得第一聚类结果;

22、基于所述第一聚类结果和预设筛选算法,进行筛选,以确定更换不同目标数量的电池时分别对应的最佳均衡效果;

23、将不同目标数量,以及更换不同目标数量的电池时分别对应的最佳均衡效果作为学习参数值,输入到预设机器学习模型,进行第一函数拟合,拟合出需要进行均衡的电池的数量与均衡效果之间的函数关系。

24、进一步的,所述基于所述第一聚类结果和预设筛选算法,进行筛选,以确定不同目标数量分别对应的最佳均衡效果的步骤,具体包括:

25、统计同一聚类簇中的均衡效果分别对应的均衡级别,获得统计结果;

26、基于所述统计结果,进行众数筛选,将众数筛选结果作为当前聚类簇的最佳均衡级别;

27、识别当前聚类簇对应的目标数量,将当前聚类簇的最佳均衡级别作为所述目标数量所对应的最佳均衡效果。

28、进一步的,在执行所述根据预设的验证场景条件,在预设电池组中更换目标数量的需要进行均衡的电池,获得更换后的电池组作为最新的目标电池组的步骤之后,所述方法还包括:

29、启动所述目标电池组的工作电路,并记录开始工作时的第一时间信息;

30、在所述工作电路一直开启状态下,通过监测获得所述目标电池组达到不可用状态时对应的第二时间信息,其中,所述目标电池组达到不可用状态指mos管被击穿,均衡电路无效状态;

31、根据所述第二时间信息和所述第一时间信息,确定所述目标电池组的可使用寿命;

32、根据所述目标数量的不同,对所述可使用寿命进行聚类,获得第二聚类结果;

33、基于所述第二聚类结果和预设平均值算法,进行平均值计算,以确定更换不同目标数量的电池时分别对应的平均可使用寿命;

34、将不同目标数量,以及更换不同目标数量的电池时分别对应的平均可使用寿命作为学习参数值,输入到所述机器学习模型,进行第二函数拟合,拟合出需要进行均衡的电池的数量与所述目标电池组的可使用寿命之间的函数关系。

35、进一步的,在执行所述基于所述均衡电路的均衡效果和预设的电池组使用寿命预测模型,预本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述在预设均衡电路未开启条件下,采集目标电池组中所有电池的第一电芯电压的步骤之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述基于所述第一电芯电压和所述第二电芯电压,计算求得所述均衡电路开启前后的实际均衡压差的步骤,具体包括:

4.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述根据所述实际均衡压差和预设的BMS均衡功能效果表征模型,获得所述均衡电路的均衡效果的步骤,具体包括:

5.根据权利要求2所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述获得更换后的电池组作为最新的目标电池组的步骤之后,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述基于所述第一聚类结果和预设筛选算法,进行筛选,以确定不同目标数量分别对应的最佳均衡效果的步骤,具体包括:

7.根据权利要求5所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述根据预设的验证场景条件,在预设电池组中更换目标数量的需要进行均衡的电池,获得更换后的电池组作为最新的目标电池组的步骤之后,所述方法还包括:

8.根据权利要求7所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述基于所述均衡电路的均衡效果和预设的电池组使用寿命预测模型,预测所述目标电池组的可正常使用寿命的步骤之前,所述方法还包括:

9.一种电池组可使用寿命预测装置,其特征在于,包括:

10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至8中任一项所述的电池组可使用寿命预测方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的电池组可使用寿命预测方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,包括下述步骤:

2.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述在预设均衡电路未开启条件下,采集目标电池组中所有电池的第一电芯电压的步骤之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述基于所述第一电芯电压和所述第二电芯电压,计算求得所述均衡电路开启前后的实际均衡压差的步骤,具体包括:

4.根据权利要求1所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述根据所述实际均衡压差和预设的bms均衡功能效果表征模型,获得所述均衡电路的均衡效果的步骤,具体包括:

5.根据权利要求2所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,在执行所述获得更换后的电池组作为最新的目标电池组的步骤之后,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的电池组可使用寿命预测方法,其特征在于,所述基于所述第一聚类结果和预设筛选算法,进行筛选,以确定不同目标数量分别对应的最佳均...

【专利技术属性】
技术研发人员:向超
申请(专利权)人:厦门北辰星储能发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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