【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池管理，特别是涉及一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法及系统。
技术介绍
1、随着可再生能源和电动车的快速发展，对高效、安全、经济的储能技术的需求日益增加。钠离子电池因其资源丰富、成本低廉而成为一种有前景的储能技术。钠离子电池作为一种新兴的储能技术，近年来在电动车和规模化储能领域受到越来越多的关注。与传统的锂离子电池相比，钠离子电池具有以下几个显著优势：
2、(1)资源丰富：钠元素在地壳中的储量丰富，分布广泛，成本相对较低。这使得钠离子电池在材料成本上具有明显的优势。
3、(2)环境友好：钠离子电池的生产和回收过程对环境的影响较小，符合可持续发展的要求。
4、(3)安全性高：钠离子电池在过充、过放和高温条件下的稳定性较好，降低了热失控的风险。
5、然而，钠离子电池在实际应用中面临着充放电效率、寿命、安全性等方面的挑战。因此，开发一种智能管理方法以优化钠离子电池的性能显得尤为重要。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法及系统，能够显著提高钠离子电池的性能、安全性和使用寿命，为电动车和规模化储能系统的高效运行提供了有力保障。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，包括：
4、对目标钠离子电池进行均衡充电，以使所述目标钠离子电池的电池
5、采集处于同步工作状态的所述目标钠离子电池的运行数据；所述运行数据包括：电压信号、电流信号、温度信号和充放电状态信号；
6、对所述运行数据进行预处理，得到电压预处理信号、电流预处理信号、温度预处理信号和充放电状态预处理信号；
7、分别对所述电压预处理信号、所述电流预处理信号、所述温度预处理信号和所述充放电状态预处理信号进行特征提取，得到各个信号对应的运行特征，并将各个所述运行特征进行特征融合，得到融合特征；
8、将所述融合特征输入至训练好的电池状态评估模型中，得到评估结果；
9、根据所述评估结果制定管理策略，并根据所述管理策略控制所述目标钠离子电池的充放电过程。
10、优选地，对所述目标钠离子电池进行均衡充电，以使所述目标钠离子电池的电池组中的每个单体电池均处于同步工作状态，包括：
11、获取目标钠离子电池的等效电路，并根据所述等效电路计算得到单体电池的开路电压数据；
12、确定开路电压数据和荷电状态的曲线关系；
13、对所述曲线关系进行曲线重构，得到单体电池的一致性参数；所述一致性参数包括电池容量估计值和初始荷电状态估计值；
14、通过均值漂移跟踪算法对所述一致性参数进行跟踪，得到跟踪结果；
15、根据所述跟踪结果调整各个单体电池的工作状态。
16、优选地，根据所述等效电路计算得到单体电池的开路电压数据，包括：
17、根据所述等效电路将单体电池的端电压与电池组端电压之比确定为单体电池的开路电压数据与电池组的开路电压数据之比；
18、通过带遗忘因子递推最小二乘算法得到电池组的开路电压数据；
19、将电池组的开路电压数据乘以单体电池的开路电压数据与电池组的开路电压数据之比，得到单体电池的开路电压数据。
20、优选地，所述带遗忘因子递推最小二乘算法的计算公式为：
21、
22、θk＝θk-1+kkεk；
23、
24、其中，kk为更新增益，yk为电池组的端电压，为回归向量，为回归向量的转置矩阵，εk为预测误差，pk为当前时刻的误差协方差，pk-1为上一时刻的误差协方差，λk为遗忘因子，i为电流大小，为当前时刻的电池组的开路电压数据，为上一时刻的电池组的开路电压数据。
25、优选地，根据所述跟踪结果调整各个单体电池的工作状态，包括：
26、对跟踪结果进行分析，以识别出电池组中性能偏离大于预设阈值的单体电池，并将所述大于预设阈值的单体电池确定为目标调整电池，并采集所述目标调整电池的性能偏离量；
27、根据性能偏离量对所述目标调整电池进行补充充电或持续放电，以平衡整个电池组的荷电状态，并根据预设的调整策略动态调整充放电电流。
28、优选地，对所述运行数据进行预处理，得到电压预处理信号、电流预处理信号、温度预处理信号和充放电状态预处理信号，包括：
29、针对得到所述运行数据中的每一个信号，依次进行信号放大和去噪处理，得到所述电压预处理信号、所述电流预处理信号、所述温度预处理信号和所述充放电状态预处理信号。
30、优选地，所述电池温度预处理信号的去噪处理的步骤包括：
31、对所述运行数据中的每一个信号进行平移，得到平移后的信号；
32、对所述平移后的信号进行小波分解，得到多个小波系数；
33、根据信号的分解尺度和长度确定滤波阈值；
34、根据所述滤波阈值构建去噪函数；
35、利用所述去噪函数去除所述平移后的信号的噪声，得到各个所述电压预处理信号、所述电流预处理信号、所述温度预处理信号和所述充放电状态预处理信号。
36、优选地，所述滤波阈值的公式为：其中，λ为滤波阈值，j为平移后的信号的分解尺度，dj为分解尺度为j的小波系数，n表示平移后的信号的长度，median表示取中值运算。
37、优选地，所述运行特征包括：平均电压、电压波动幅度、瞬时电压变化率、平均电流、电流波动幅度、瞬时电流变化率、充放电周期、平均温度、温度波动幅度、瞬时温度变化率、荷电状态、健康状态、充放电效率和充放电时间。
38、一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理系统，包括：
39、均衡充电模块，用于对目标钠离子电池进行均衡充电，以使所述目标钠离子电池的电池组中的每个单体电池均处于同步工作状态；
40、数据采集模块，用于采集处于同步工作状态的所述目标钠离子电池的运行数据；所述运行数据包括：电压信号、电流信号、温度信号和充放电状态信号；
41、预处理模块，用于对所述运行数据进行预处理，得到电压预处理信号、电流预处理信号、温度预处理信号和充放电状态预处理信号；
42、特征提取模块，用于分别对所述电压预处理信号、所述电流预处理信号、所述温度预处理信号和所述充放电状态预处理信号进行特征提取，得到各个信号对应的运行特征，并将各个所述运行特征进行特征融合，得到融合特征；
43、评估模块，用于将所述融合特征输入至训练好的电池状态评估模型中，得到评估结果；
44、管理模块，用于根据所述评估结果制定管理策略，并根据所述管理策略控制所述目标钠离子电池的充放电过程。
45、根据本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，对所述目标钠离子电池进行均衡充电，以使所述目标钠离子电池的电池组中的每个单体电池均处于同步工作状态，包括：
3.根据权利要求2所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，根据所述等效电路计算得到单体电池的开路电压数据，包括：
4.根据权利要求3所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，所述带遗忘因子递推最小二乘算法的计算公式为：
5.根据权利要求2所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，根据所述跟踪结果调整各个单体电池的工作状态，包括：
6.根据权利要求1所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，对所述运行数据进行预处理，得到电压预处理信号、电流预处理信号、温度预处理信号和充放电状态预处理信号，包括：
7.根据权利要求6所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池
8.根据权利要求7所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，所述滤波阈值的公式为：其中，λ为滤波阈值，j为平移后的信号的分解尺度，dj为分解尺度为j的小波系数，N表示平移后的信号的长度，median表示取中值运算。
9.根据权利要求1所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，所述运行特征包括：平均电压、电压波动幅度、瞬时电压变化率、平均电流、电流波动幅度、瞬时电流变化率、充放电周期、平均温度、温度波动幅度、瞬时温度变化率、荷电状态、健康状态、充放电效率和充放电时间。
10.一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，对所述目标钠离子电池进行均衡充电，以使所述目标钠离子电池的电池组中的每个单体电池均处于同步工作状态，包括：
3.根据权利要求2所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，根据所述等效电路计算得到单体电池的开路电压数据，包括：
4.根据权利要求3所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，所述带遗忘因子递推最小二乘算法的计算公式为：
5.根据权利要求2所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，根据所述跟踪结果调整各个单体电池的工作状态，包括：
6.根据权利要求1所述的电动车和规模化储能通用钠离子电池的智能管理方法，其特征在于，对所述运行数据进行预处理，得到电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李清辉，姜飞，黄靖杰，裴翔羽，曹镇东，覃昱焜，张晓嘉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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