本發(fā)明涉及新能源汽車電池監(jiān)測，具體為新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，儲能系統(tǒng)電池作為新能源汽車的核心組件，其健康狀態(tài)直接關(guān)系到車輛的性能、續(xù)航里程、安全性以及使用壽命，然而，電池在使用過程中會受到多種因素的影響而逐漸衰退，準確預(yù)測其健康狀態(tài)變得至關(guān)重要，由于電池的性能退化機制復(fù)雜，受到內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)、外部使用環(huán)境以及歷史故障等多種因素的交互影響，如何精準地評估電池的健康狀態(tài)成為新能源汽車領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

2、現(xiàn)有技術(shù)主要通過對電池的一些關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)測和分析來評估其健康狀態(tài)，通過監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等實時運行數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)來推斷電池的當前狀態(tài)，但這種處理方式只單純關(guān)注實時運行數(shù)據(jù)或歷史故障數(shù)據(jù)，而沒有充分綜合考慮所有相關(guān)因素的協(xié)同作用，在分析電池健康狀態(tài)時，沒有將實時運行數(shù)據(jù)與歷史故障數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)進行深度融合分析，導(dǎo)致對電池健康狀態(tài)的評估不夠全面和準確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法，通過全面收集實時運行數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)，克服了現(xiàn)有技術(shù)僅側(cè)重部分數(shù)據(jù)的缺陷，實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的融合利用，從而能更全面地評估電池健康狀態(tài)；計算容量衰退因子、綜合性能衰退因子，并綜合考慮歷史故障和實時環(huán)境影響，相較于簡單經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃凸潭ㄩ撝蹬袛啵鼫蚀_地反映了電池性能衰退的復(fù)雜過程，提高了預(yù)測的精度，能更及時準確地發(fā)現(xiàn)電池健康狀態(tài)的變化趨勢和潛在故障；實時采集和處理各類數(shù)據(jù)，根據(jù)電池的實時狀態(tài)動態(tài)計算相關(guān)指標和預(yù)測綜合健康值，有效應(yīng)對了電池健康狀態(tài)的實時變化和環(huán)境因素的動態(tài)影響，解決了現(xiàn)有技術(shù)缺乏實時性和動態(tài)適應(yīng)性的不足，可及時發(fā)出健康風(fēng)險警報，為電池管理和維護提供更及時有效的支持。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法，包括：

5、實時收集電池的實時運行數(shù)據(jù)以及歷史故障數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)，計算容量衰退因子；獲取歷史運行數(shù)據(jù)，根據(jù)容量衰退因子、實時運行數(shù)據(jù)以及歷史運行數(shù)據(jù)，計算綜合性能衰退因子，根據(jù)綜合性能衰退因子計算實時健康指數(shù)；根據(jù)歷史故障數(shù)據(jù)計算歷史故障影響指數(shù)；

7、獲取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和電池運行過程中的實時環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)計算溫度影響系數(shù)、濕度影響系數(shù)以及氣壓影響系數(shù)，根據(jù)溫度影響系數(shù)、濕度影響系數(shù)、氣壓影響系數(shù)以及實時環(huán)境數(shù)據(jù)，計算實時環(huán)境指數(shù)；

8、根據(jù)實時健康指數(shù)、歷史故障影響指數(shù)以及實時環(huán)境指數(shù)，計算電池運行的預(yù)測綜合健康值；

9、設(shè)置綜合健康值閾值集合，根據(jù)預(yù)測綜合健康值和綜合健康值閾值集合的比較結(jié)果，判斷是否觸發(fā)電池健康風(fēng)險警報。

10、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算容量衰退因子的具體步驟為：

11、實時運行數(shù)據(jù)包括實時容量；

12、設(shè)定電池基準容量；

13、根據(jù)電池基準容量以及實時容量，計算容量衰退因子，所依據(jù)的具體公式如下：

14、

15、其中，電池基準容量的取值為>0。

16、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算實時健康指數(shù)的具體步驟為：

17、實時運行數(shù)據(jù)還包括實時電壓、實時電流、實時溫度、實時內(nèi)阻以及實時充放電循環(huán)次數(shù)；

18、歷史運行數(shù)據(jù)包括歷史充放電循環(huán)次數(shù)最大值；

19、根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)、容量衰退因子以及歷史充放電循環(huán)次數(shù)最大值，計算綜合性能衰退因子，所依據(jù)的具體公式如下：

20、

21、其中，是實時內(nèi)阻的調(diào)節(jié)參數(shù)，取值范圍為>0；為實時溫度的調(diào)節(jié)參數(shù)，取值為>0；為實時充放電循環(huán)次數(shù)的調(diào)節(jié)參數(shù)，取值范圍為>0；為實時電壓的調(diào)節(jié)參數(shù)，取值為>0；為實時電流的調(diào)節(jié)參數(shù)，取值為>0；

22、根據(jù)綜合性能衰退因子計算實時健康指數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

23、。

24、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算歷史故障影響指數(shù)的具體步驟為：

25、歷史故障數(shù)據(jù)包括故障發(fā)生頻率、故障嚴重程度指數(shù)、故障衰減因子；

26、根據(jù)歷史故障數(shù)據(jù)計算歷史故障影響指數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

27、

28、其中，第種故障發(fā)生的頻率，是第種故障的嚴重程度指數(shù)，是第種故障的時間衰減因子，的取值范圍為1、2、3...，歷史故障類型的總數(shù)。

29、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算溫度影響系數(shù)的具體步驟為：

30、歷史環(huán)境數(shù)據(jù)包括歷史溫度數(shù)據(jù)、歷史濕度數(shù)據(jù)以及歷史氣壓數(shù)據(jù)；

31、歷史溫度數(shù)據(jù)包括歷史臨界高溫值、歷史臨界低溫值、高溫值、高溫值頻率、低溫值和低溫值頻率；

32、設(shè)置正常運行溫度閾值；

33、根據(jù)正常運行溫度閾值以及歷史溫度數(shù)據(jù)，計算高溫影響系數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

34、

35、其中，代表歷史溫度數(shù)據(jù)中的第個高溫值，代表歷史溫度數(shù)據(jù)中第個高溫值出現(xiàn)的頻率，的取值范圍為1、2、3...，歷史高溫數(shù)據(jù)的總數(shù)，代表高溫權(quán)重系數(shù)，取值為0<<1；

36、根據(jù)歷史臨界低溫值以及正常運行溫度閾值、低溫值和低溫值頻率，計算低溫影響系數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

37、

38、其中，代表歷史溫度數(shù)據(jù)中的第個低溫值，代表歷史溫度數(shù)據(jù)中第個低溫值出現(xiàn)的頻率，的取值范圍為1、2、3...，歷史低溫數(shù)據(jù)的總數(shù)，代表低溫權(quán)重系數(shù)，取值為0<<1；

39、根據(jù)高溫影響系數(shù)以及低溫影響系數(shù)，計算溫度影響系數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

40、。

41、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算濕度影響系數(shù)的具體步驟為：

42、設(shè)定設(shè)置正常運行濕度閾值；

43、歷史濕度數(shù)據(jù)包括歷史濕度最高值、歷史異常濕度值以及歷史異常濕度值頻率；

44、根據(jù)正常運行濕度閾值以及歷史濕度數(shù)據(jù)，計算濕度影響系數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

45、

46、其中，其中，代表歷史濕度數(shù)據(jù)中的第個異常濕度值，代表歷史濕度數(shù)據(jù)中第個異常濕度值出現(xiàn)的頻率，的取值范圍為1、2、3...，歷史濕度數(shù)據(jù)的總數(shù)，代表濕度權(quán)重系數(shù)，取值為0<<1。

47、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算氣壓影響系數(shù)的具體步驟為：

48、設(shè)定設(shè)置正常運行氣壓閾值；

49、歷史氣壓數(shù)據(jù)包括歷史氣壓最高值、歷史異常氣壓值以及歷史異常氣壓頻率；

50、根據(jù)正常運行氣壓閾值歷史氣壓數(shù)據(jù)，計算氣壓影響系數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

51、

52、其中，其中，代表歷史氣壓數(shù)據(jù)中的第個異常氣壓值，代表歷史氣壓數(shù)據(jù)中第個異常氣壓值出現(xiàn)的頻率，的取值范圍為1、2、3...，歷史氣壓數(shù)據(jù)的總數(shù)，代表氣壓權(quán)重系數(shù)，取值為0<<1。

53、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算實時環(huán)境指數(shù)的具體步驟為：

54、實時環(huán)境數(shù)據(jù)包括實時溫度、實時濕度以及實時氣壓；

55、根據(jù)實時環(huán)境數(shù)據(jù)、溫度影響系數(shù)、濕度影響系數(shù)以及氣壓影響系數(shù)，計算實時環(huán)境指數(shù)，所依據(jù)的具體公式如下：

56、

57、其中，為實時溫度的調(diào)整參數(shù)，取值為0.1<<3；為實時濕度的調(diào)整參數(shù)，取值為0.1<<3；為實時氣壓的調(diào)整參數(shù)，取值為0.1<<3。

58、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：計算預(yù)測綜合健康值，所依據(jù)的具體公式如下：

59、

60、其中，取值為正數(shù)，的取值為正數(shù)。

61、在上述新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法的優(yōu)選方案中：判斷是否觸發(fā)電池健康風(fēng)險警報的具體步驟為：

62、綜合健康值閾值集合包括健康閾值、初級健康風(fēng)險閾值和中級健康風(fēng)險閾值，其中，＜＜；

63、當任務(wù)運行指數(shù)≤時，不觸發(fā)健康風(fēng)險警報；

64、當＜任務(wù)運行指數(shù)≤時，觸發(fā)初級健康風(fēng)險警報；

65、當＜任務(wù)運行指數(shù)≤時，觸發(fā)中級健康風(fēng)險警報；

66、當任務(wù)運行指數(shù)>時，觸發(fā)高級健康風(fēng)險警報。

67、（三）有益效果

68、本發(fā)明提供了新能源汽車儲能系統(tǒng)電池健康狀態(tài)預(yù)測方法，具備以下有益效果：

69、（1）實時收集每臺新能源汽車電池的實時運行數(shù)據(jù)以及歷史故障數(shù)據(jù)，能夠有效確保數(shù)據(jù)的全面性和及時性，為后續(xù)的分析和處理提供堅實的基礎(chǔ)，提高了電池健康管理的準確性和效率。

70、（2）通過計算容量衰退因子和綜合性能衰退因子，能夠精確評估電池的當前性能狀態(tài)，實時健康指數(shù)反映了電池的即時健康狀況，而歷史故障影響指數(shù)則考慮了電池過去的故障歷史，兩者結(jié)合，為電池的全面健康評估提供了重要依據(jù)。

71、（3）通過分析歷史及實時環(huán)境數(shù)據(jù)，計算得到的環(huán)境影響系數(shù)能夠量化環(huán)境因素對電池性能的影響，實時環(huán)境指數(shù)則直接反映了當前環(huán)境條件下電池的適應(yīng)性，有助于提前發(fā)現(xiàn)環(huán)境對電池健康的潛在威脅。

72、（4）預(yù)測綜合健康值綜合了電池的健康狀態(tài)、歷史故障記錄及當前環(huán)境因素的考量，為電池的健康管理提供了全面的評估指標，有助于更精準地預(yù)測電池的未來性能變化。

73、（5）通過設(shè)置綜合健康值閾值集合，并自動比較預(yù)測綜合健康值與其關(guān)系，能夠及時發(fā)現(xiàn)電池健康風(fēng)險，觸發(fā)警報，從而采取預(yù)防措施，避免電池故障引發(fā)的安全問題，提高了新能源汽車的安全性和可靠性。

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