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基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法及系统技术方案

技术编号:42745889 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-18 13:38
本发明专利技术公开了一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法及系统,该方法包括:向待测电池施加脉冲电流信号,同时高速采集电流脉冲激励信号和相应的电池电压响应;将上述采集结果发送到电脑端存储;利用采集到的数据,结合小波变换进行数据处理,计算得到电池多频率段的电化学阻抗谱,并以此为依据绘制Nyquist曲线,根据Nyquist曲线分析特征变化规律,诊断内短路电池故障。本发明专利技术能够无损检测电池内短路故障,提升检测效率,保障电池使用安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池故障诊断,具体为一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法及系统


技术介绍

1、内短路是储能电池最严重的安全事故,内短路一旦发生,短路点会瞬间产生极大的电流,导致局部温度急剧升高。

2、目前,国内外对于电池内短路故障的检测方法大致可分为以下三种:端电压和表面温度监控、特征气体泄漏监控、电池内状态监控。但上述方法都存在一些不足,第一类方法的缺点在于:电池短路的初期阶段,端电压、表面温度变化较小,难以及时察觉。第二类方法的缺点在于:电池热逃逸产生的气体多样,难以确定用哪一种气体标志内短路的发生。第三类方法的缺点在于:相关方法比较复杂,计算量大。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法及系统,解决内短路电池故障诊断问题。

2、实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,包括:

3、s1,对待测电池施加脉冲电流信号,同步采集电压和电流信号;

4、s2,构建复母小波,进行相关参数选取;

5、s3,将复母小波与时域数据卷积得到小波系数,利用电流电压小波系数之比得到电化学阻抗;

6、s4,对电化学阻抗数据进行预处理,绘制nyquist图;

7、s5,对比不同内短路程度电池的nyquist图,判别其内短路程度。

8、一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断系统,所述系统包括:

9、电源模块:与系统其他所有模块相连接,用于为系统提供工作电源;

10、时钟模块:与模数转换模块、数据采集和处理模块相连接,用于为系统提供参考时钟;

11、信号调理模块:与电源模块和模数转换模块相连接,用于对模拟信号的放大、衰减和滤波;

12、模数转换模块:与数据采集和处理模块相连接,采用ad转换的方式,将模拟信号转化为数字信号;

13、数据采集和处理模块:与模数转换模块和数据传输模块相连接,采用fpga芯片,用作对采集到的数据进行处理;

14、数据传输模块:与模数转换模块和数据采集和处理模块相连接,用于将采集到的数据传输到pc。

15、一种电子设备,包括成像设备、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法的步骤。

16、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法的步骤。

17、一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法的步骤。

18、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:本专利技术提供一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断系统,运用电化学阻抗谱判别短路故障,不需要所有高频或低频下的数据,只需要部分中频数据绘制曲线即可判断;同时,此方法快速便捷,不需要复杂的模型计算,只用定性观察曲线变化规律即可,提高了测试的效率。

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【技术保护点】

1.一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,步骤S1具体如下:

3.根据权利要求2所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,步骤S2具体如下:

4.根据权利要求3所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,在步骤S3中,对电压电流数据进行小波变换步骤如下:

5.根据权利要求4所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,所述步骤S4中,电化学阻抗谱数据预处理如下:

6.根据权利要求5所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,所述步骤S5中,内短路判别方法如下:

7.一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断系统,其特征在于,用于实现权利要求1-6任一所述的方法,系统包括:

8.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,步骤s1具体如下:

3.根据权利要求2所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,步骤s2具体如下:

4.根据权利要求3所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,在步骤s3中,对电压电流数据进行小波变换步骤如下:

5.根据权利要求4所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障快速诊断方法,其特征在于,所述步骤s4中,电化学阻抗谱数据预处理如下:

6.根据权利要求5所述的基于电化学阻抗谱的储能电池故障...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙金磊徐畅聪吴大为李鹏飞陈思文
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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