本文屬于電池模擬評估的，具體涉及多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、設(shè)備健康度是對設(shè)備運行狀態(tài)、老化程度以及設(shè)備發(fā)生故障概率的一個綜合評價指標(biāo)。其中，主要是通過獲取設(shè)備的運行參數(shù)來評估設(shè)備的運行狀態(tài)，但是，實際工程中受設(shè)備監(jiān)測條件、環(huán)境因素等影響，且很少有能夠直接反映設(shè)備健康狀態(tài)的技術(shù)參數(shù)，因此選取參數(shù)的維度有一定難度。對于電化學(xué)儲能，由于其電池本體材料差異化、充放電性能、運行工況及環(huán)境條件的不同，這使得評估電池的健康狀況變得很難。

2、目前，電池健康狀態(tài)的估計方法主要是針對單體電池進行預(yù)測，而車輛使用的電池是上百節(jié)電池串聯(lián)而成，電池堆內(nèi)部的單體電池在使用過程中會相互影響，增加了電池健康狀態(tài)評估的不確定性。同時，當(dāng)前的估計方法多采用放電過程數(shù)據(jù)進行分析，需要專用設(shè)備和場地，對新能源電動汽車進行充放電過程，從而取得數(shù)據(jù)進行分析，分析一次的成本較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本文提出了多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲能電池系統(tǒng)通信連接，所述的電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)的具體實施方式如下，采集目標(biāo)儲能電池的指標(biāo)參數(shù)信息，通過儲能電池系統(tǒng)，調(diào)取儲能電池使用日志，其中，儲能電池系統(tǒng)中布設(shè)多個與目標(biāo)儲能電池的型號一致的儲能電池，根據(jù)不同型號的儲能電池和電池的使用日志，來根據(jù)不同型號的儲能電池建立電池健康評估模型，基于同型號的儲能電池的使用日志和同型號的儲能電池老化機理，設(shè)置多層老化基準(zhǔn)數(shù)值，基于多層老化基準(zhǔn)數(shù)值，構(gòu)建老化仿真模型，將儲能電池的參數(shù)信息輸入老化仿真模型，進行老化程度模擬，獲取每層的電池老化模擬評估結(jié)果，通過老化仿真模型，判斷是否跳入充放電循環(huán)，若跳入充放電循環(huán)，將每層的電池老化模擬評估結(jié)果根據(jù)每層的進行分類后，作為判定信息，導(dǎo)入電池健康評估模型，在導(dǎo)入所述電池健康評估模型后，進行電池健康評估，獲取每層不同的電池健康評估結(jié)果。

2、層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)提取儲能電池使用日志中包括容量記錄、電量記錄、內(nèi)阻記錄、循環(huán)次數(shù)記錄和峰值功率記錄，所述的容量記錄、電量記錄、內(nèi)阻記錄、循環(huán)次數(shù)記錄和峰值功率記錄進行數(shù)據(jù)清洗，獲取容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)，從電化學(xué)反應(yīng)機理出發(fā)，分析容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)，建立所述電池健康評估模型，電池健康評估模型對所述容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)進行一次切分，獲取一次訓(xùn)練集和一次測試集，對所述一次訓(xùn)練集進行二次切分，獲取二次訓(xùn)練集和二次驗證集，使用所述一次訓(xùn)練集、二次驗證集與所述一次測試集，建立所述電池健康評估模型，老化仿真模型通過降低電池容量來模擬電池退化，獲取所述老化仿真模型，通過所述儲能電池使用日志，獲取電池容量衰減信息，所述電池容量衰減信息，以降低電池容量來模擬電池退化，獲取電池老化狀態(tài)方程，判斷是否跳入充放電循環(huán)獲取所述目標(biāo)儲能電池的應(yīng)用場所斷電維檢記錄，通過所述應(yīng)用場所斷電維檢記錄，判斷是否發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，若不發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，在斷電維檢后，使用所述目標(biāo)儲能電池進行緊急供電，若發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，判斷是否跳入充放電循環(huán)，老化仿真模型，判斷是否跳入充放電循環(huán)，將所述電池老化模擬評估結(jié)果發(fā)送至所述調(diào)整健康管理裝置，判斷是否跳入充放電循環(huán)，若未跳入充放電循環(huán)，獲取電池老化更換提醒，將所述電池老化更換提醒發(fā)送至電池管理人員，進行電池老化更換。

3、有益效果：

4、通過分析儲能電池的老化機理得到不同老化類型下的老化指標(biāo)集，然后基于老化指標(biāo)集構(gòu)建老化仿真模型，接著目標(biāo)儲能電池的指標(biāo)參數(shù)信息，根據(jù)指標(biāo)參數(shù)信息利用老化仿真模型進行老化程度預(yù)測，并進行系統(tǒng)健康評估，達到提升儲能電池的老化程度預(yù)測準(zhǔn)確性，同時提升儲能電池系統(tǒng)的健康評估結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲能電池系統(tǒng)通信連接，其特征在于，所述的電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)的具體實施方式如下；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的提取儲能電池使用日志中包括容量記錄、電量記錄、內(nèi)阻記錄、循環(huán)次數(shù)記錄和峰值功率記錄，所述的容量記錄、電量記錄、內(nèi)阻記錄、循環(huán)次數(shù)記錄和峰值功率記錄進行數(shù)據(jù)清洗，獲取容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)，從電化學(xué)反應(yīng)機理出發(fā)，分析容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)，建立所述電池健康評估模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的電池健康評估模型對所述容量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、電量記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、內(nèi)阻記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)、循環(huán)次數(shù)記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)和峰值功率記錄預(yù)處理數(shù)據(jù)進行一次切分，獲取一次訓(xùn)練集和一次測試集，對所述一次訓(xùn)練集進行二次切分，獲取二次訓(xùn)練集和二次驗證集，使用所述一次訓(xùn)練集、二次驗證集與所述一次測試集，建立所述電池健康評估模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的老化仿真模型通過降低電池容量來模擬電池退化，獲取所述老化仿真模型，通過所述儲能電池使用日志，獲取電池容量衰減信息，所述電池容量衰減信息，以降低電池容量來模擬電池退化，獲取電池老化狀態(tài)方程。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的判斷是否跳入充放電循環(huán)獲取所述目標(biāo)儲能電池的應(yīng)用場所斷電維檢記錄，通過所述應(yīng)用場所斷電維檢記錄，判斷是否發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，若不發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，在斷電維檢后，使用所述目標(biāo)儲能電池進行緊急供電，若發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號，判斷是否跳入充放電循環(huán)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述的老化仿真模型，判斷是否跳入充放電循環(huán)，將所述電池老化模擬評估結(jié)果發(fā)送至所述調(diào)整健康管理裝置，判斷是否跳入充放電循環(huán)，若未跳入充放電循環(huán)，獲取電池老化更換提醒，將所述電池老化更換提醒發(fā)送至電池管理人員，進行電池老化更換。

技術(shù)總結(jié)
多層級電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲能電池系統(tǒng)通信連接，通過分析儲能電池的老化機理得到不同老化類型下的老化指標(biāo)集，然后基于老化指標(biāo)集構(gòu)建老化仿真模型，接著目標(biāo)儲能電池的指標(biāo)參數(shù)信息，根據(jù)指標(biāo)參數(shù)信息利用老化仿真模型進行老化程度預(yù)測，并進行系統(tǒng)健康評估，達到提升儲能電池的老化程度預(yù)測準(zhǔn)確性，同時提升儲能電池系統(tǒng)的健康評估結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

技術(shù)研發(fā)人員：陳建竹,張濤,趙陽
受保護的技術(shù)使用者：系統(tǒng)電子科技（鎮(zhèn)江）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24

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