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

背景技術(shù)：

1、設(shè)備健康度是對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、老化程度以及設(shè)備發(fā)生故障概率的一個(gè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，主要是通過獲取設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)來評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，但是，實(shí)際工程中受設(shè)備監(jiān)測(cè)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(duì)于電化學(xué)儲(chǔ)能，由于其電池本體材料差異化、充放電性能、運(yùn)行工況及環(huán)境條件的不同，這使得評(píng)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(jì)方法主要是針對(duì)單體電池進(jìn)行預(yù)測(cè)，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(huì)相互影響，增加了電池健康狀態(tài)評(píng)估的不確定性。同時(shí)，當(dāng)前的估計(jì)方法多采用放電過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，需要專用設(shè)備和場(chǎng)地，對(duì)新能源電動(dòng)汽車進(jìn)行充放電過程，從而取得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析一次的成本較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本文提出了多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲(chǔ)能電池系統(tǒng)通信連接，所述的電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)的具體實(shí)施方式如下，采集目標(biāo)儲(chǔ)能電池的指標(biāo)參數(shù)信息，通過儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，調(diào)取儲(chǔ)能電池使用日志，其中，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)中布設(shè)多個(gè)與目標(biāo)儲(chǔ)能電池的型號(hào)一致的儲(chǔ)能電池，根據(jù)不同型號(hào)的儲(chǔ)能電池和電池的使用日志，來根據(jù)不同型號(hào)的儲(chǔ)能電池建立電池健康評(píng)估模型，基于同型號(hào)的儲(chǔ)能電池的使用日志和同型號(hào)的儲(chǔ)能電池老化機(jī)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(chǔ)能電池的參數(shù)信息輸入老化仿真模型，進(jìn)行老化程度模擬，獲取每層的電池老化模擬評(píng)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(píng)估結(jié)果根據(jù)每層的進(jìn)行分類后，作為判定信息，導(dǎo)入電池健康評(píng)估模型，在導(dǎo)入所述電池健康評(píng)估模型后，進(jìn)行電池健康評(píng)估，獲取每層不同的電池健康評(píng)估結(jié)果。

2、層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)提取儲(chǔ)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(jìn)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(jī)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(píng)估模型，電池健康評(píng)估模型對(duì)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(jìn)行一次切分，獲取一次訓(xùn)練集和一次測(cè)試集，對(duì)所述一次訓(xùn)練集進(jìn)行二次切分，獲取二次訓(xùn)練集和二次驗(yàn)證集，使用所述一次訓(xùn)練集、二次驗(yàn)證集與所述一次測(cè)試集，建立所述電池健康評(píng)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(chǔ)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(chǔ)能電池的應(yīng)用場(chǎng)所斷電維檢記錄，通過所述應(yīng)用場(chǎng)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(hào)，若不發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號(hào)，在斷電維檢后，使用所述目標(biāo)儲(chǔ)能電池進(jìn)行緊急供電，若發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號(hào)，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(píng)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(jìn)行電池老化更換。

3、有益效果：

4、通過分析儲(chǔ)能電池的老化機(jī)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(chǔ)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(jìn)行老化程度預(yù)測(cè)，并進(jìn)行系統(tǒng)健康評(píng)估，達(dá)到提升儲(chǔ)能電池的老化程度預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，同時(shí)提升儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的健康評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲(chǔ)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(píng)估系統(tǒng)的具體實(shí)施方式如下；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的提取儲(chǔ)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(jìn)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(jī)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(píng)估模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，所述的電池健康評(píng)估模型對(duì)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(jìn)行一次切分，獲取一次訓(xùn)練集和一次測(cè)試集，對(duì)所述一次訓(xùn)練集進(jìn)行二次切分，獲取二次訓(xùn)練集和二次驗(yàn)證集，使用所述一次訓(xùn)練集、二次驗(yàn)證集與所述一次測(cè)試集，建立所述電池健康評(píng)估模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)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(chǔ)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(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)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(chǔ)能電池的應(yīng)用場(chǎng)所斷電維檢記錄，通過所述應(yīng)用場(chǎng)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(hào)，若不發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號(hào)，在斷電維檢后，使用所述目標(biāo)儲(chǔ)能電池進(jìn)行緊急供電，若發(fā)送充放電循環(huán)準(zhǔn)備信號(hào)，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(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)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(píng)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(jìn)行電池老化更換。

技術(shù)總結(jié)
多層級(jí)電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)，電池老化模擬與健康度評(píng)估系統(tǒng)與電池老化模擬裝置、調(diào)整健康管理裝置和儲(chǔ)能電池系統(tǒng)通信連接，通過分析儲(chǔ)能電池的老化機(jī)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(chǔ)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(jìn)行老化程度預(yù)測(cè)，并進(jìn)行系統(tǒng)健康評(píng)估，達(dá)到提升儲(chǔ)能電池的老化程度預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，同時(shí)提升儲(chǔ)能電池系統(tǒng)的健康評(píng)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(hù)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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