用于动力电池的在线监测系统技术方案

本发明专利技术涉及动力电池技术领域，具体涉及一种用于动力电池的在线监测系统，包括：数据获取模块，用于获取历史的电池数据、待测电池组的数据以及路况信息；阈值确定模块，用于根据未报警时的电池数据的最值计算安全阈值，并根据路况信息对安全阈值进行修正；故障判定模块，用于根据修正的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型；模型训练模块，用于以各组电池数据所对应的单体电池故障类型为样本，利用监督学习方法进行训练，得到故障诊断模型；单体诊断模块，用于将待测电池组的数据导入故障诊断模型，得到待测电池组的单体电池故障类型。本发明专利技术解决了新能源汽车经过陡坡或者颠簸的路况时可能出现误判的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
用于动力电池的在线监测系统
本专利技术涉及动力电池
，具体涉及一种用于动力电池的在线监测系统。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，新能源汽车已经成为新兴产业，逐渐得到消费者们的认可，应用范围也越来越广泛。对于新能源汽车来说，动力电池是能量源，也是最易发生故障的部分。目前，诊断动力电池的故障主要有两种方法：其一，基于实验室测得的电池放电过程中的单体电压和电流曲线对电池单体的连接故障进行分析；其二，基于电池健康状态或单体电压对电池进行一维的评估，电池健康状态用当前最大可用量与额定容量的比值来计算；两种方式都需要在实验室内进行检测，存在较大的延时性，不能及时发现故障。对此，中国专利CN110018425A公开了一种动力电池故障诊断方法及系统，其中方法包括：获取各车型在未报警时和报警时的电池数据；根据未报警时的电池数据的最值计算各车型的电池数据的安全阈值；根据安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型；以各组电池数据所对应的单体电池故障类型为样本利用监督学习方法进行训练，得到故障诊断模型；将待测电池组的数据输入故障诊断模型得到待测电池组的单体电池故障类型；当无单体电池故障时，判断待测电池组的数据中各个单体电池之间的不一致程度，得到待测电池组的单体电池间不一致性故障类型；当无单体电池间不一致性故障时，确定待测电池组无故障。在上述技术方案中，利用大数据和机器学习相结合建立故障诊断模型，在故障预测时只需要将电池数据输入故障诊断模型即可实现故障诊断，从而实现电池故障的在线实时诊断。但是，某些情况下也可能出现误判，比如说，新能源汽车经过陡坡或者颠簸的路况时，电池数据的最值也会超过安全阈值。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于动力电池的在线监测系统，解决了现有技术在新能源汽车经过陡坡或者颠簸的路况时可能出现误判的技术问题。本专利技术提供的基础方案为：用于动力电池的在线监测系统，包括：数据获取模块，用于获取历史的电池数据、待测电池组的数据以及导航路径上前方各路段的路况信息，历史的电池数据包括未报警时的电池数据和报警时的电池数据；阈值确定模块，用于根据未报警时的电池数据的最值计算安全阈值，并根据导航路径上前方各路段的路况信息对安全阈值进行修正，得到修正的安全阈值；故障判定模块，用于根据修正的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型，得到各组电池数据所对应的单体电池故障类型；模型训练模块，用于以各组电池数据所对应的单体电池故障类型为样本，利用监督学习方法进行训练，得到故障诊断模型；单体诊断模块，用于将待测电池组的数据导入故障诊断模型，得到待测电池组的单体电池故障类型。本专利技术的工作原理及优点在于：根据未报警时的电池数据的最值计算安全阈值之后，并不直接根据计算得到的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型，而是，先根据导航路径上前方各路段的路况信息对安全阈值进行修正，得到修正的安全阈值，根据修正的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型，得到各组电池数据所对应的单体电池故障类型；相较于现有技术来说，在确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型时考虑了路况的影响，避免了路况的变化导致出现误判。本专利技术根据导航路径上前方各路段的路况信息对安全阈值进行修正，在确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型时考虑了路况的影响，解决了现有技术在新能源汽车经过陡坡或者颠簸的路况时可能出现误判的技术问题。进一步，阈值确定模块包括：颠簸路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会出现颠簸，若汽车行驶会出现颠簸，根据预设颠簸因子对安全阈值进行修正；陡坡路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会经过陡坡，若汽车行驶会经过陡坡，根据预设陡坡因子对安全阈值进行修正。有益效果在于：安全阈值通常是基于汽车在正常路况上行驶获得的，当汽车经过颠簸路况或者陡坡路况时，电池的电压、电流、温度等参数可能会短时间、局部升高而超过原来的安全阈值，这样可视为正常现象，根据预设颠簸因子和预设陡坡因子对安全阈值进行修正，可以避免误判。进一步，阈值确定模块包括：拥堵路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会出现拥堵，若汽车行驶会出现拥堵，根据预设拥堵因子对安全阈值进行修正；畅通路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否畅通，若汽车行驶畅通，根据预设畅通因子对安全阈值进行修正。有益效果在于：安全阈值通常是在既不是特别拥堵也不是特别畅通的行驶条件下获得的，当汽车经过拥堵路段时，由于需要经常断续地启动、暂停，电池的电压、电流、温度等参数可能会短时间、局部升高而超过原来的安全阈值，可视为正常现象；反之，当汽车经过非常畅通的路段时，电池的电压、电流、温度等参数变化波动虽然很小，尚未超过安全阈值却也可能出现故障，故而，根据预设拥堵因子和预设畅通因子对安全阈值进行修正，可以避免误判。进一步，阈值确定模块包括：电压阈值确定单元，用于对比未报警时单体电池电压的最大值和未报警时单体电池电压的最小值，得到单体电池电压的安全阈值；故障判定模块包括：充电故障判定单元，用于当报警时的单体电池电压大于未报警时单体电池电压的最大值时判定电池发生过充电故障，用于当报警时的单体电池电压小于未报警时单体电池电压的最小值时判定电池发生过放电故障。有益效果在于：这样可以得到单体电池电压的安全阈值，并有效地监测电池是否发生过充电故障和过放电故障。进一步，阈值确定模块包括：温度阈值确定单元，用于对比未报警时探针温度的最大值和未报警时探针温度的最小值，得到电池温度的安全阈值；故障判定模块包括：冷热故障判定单元，用于当报警时的探针温度大于未报警时探针温度的最大值时判定电池发生过热故障，用于当报警时的探针温度小于未报警时探针温度的最小值时判定电池发生过冷故障。有益效果在于：这样可以得到电池温度的安全阈值，并有效地监测电池是否发生过热故障和过冷故障。进一步，阈值确定模块包括：电流阈值确定单元，用于对比未报警时单体电池电流的最大值和未报警时单体电池电流的最小值，得到单体电池电流的安全阈值；短路故障判定单元，用于当报警时的单体电池电流大于未报警时单体电池电流的最大值时判定电池发生短路故障，用于当报警时的单体电池电流小于未报警时单体电池电流的最小值时判定电池发生断路故障。有益效果在于：这样可以得到单体电池电流的安全阈值，并有效地监测电池是否发生短路故障和断路故障。进一步，阈值确定模块包括：内阻阈值确定单元，用于对比提取未报警时电池内阻的最大值和未报警时电池内阻的最小值，得到电池内阻的安全阈值；故障判定模块包括：内阻故障判定单元，用于当报警时的电池内阻大于未报警时电池内阻的最大值时判定电池发生老化故障，用于当报警时的电池内阻小于未报警时电池内阻的最小值时判定电池发生内阻过小故障。有益效果在于：这样可以得到电池内阻的安全阈值，并有效地监测电池是否发生老化故障和内阻过小故障。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于动力电池的在线监测系统，其特征在于，包括：/n数据获取模块，用于获取历史的电池数据、待测电池组的数据以及导航路径上前方各路段的路况信息，历史的电池数据包括未报警时的电池数据和报警时的电池数据；/n阈值确定模块，用于根据未报警时的电池数据的最值计算安全阈值，并根据导航路径上前方各路段的路况信息对安全阈值进行修正，得到修正的安全阈值；/n故障判定模块，用于根据修正的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型，得到各组电池数据所对应的单体电池故障类型；/n模型训练模块，用于以各组电池数据所对应的单体电池故障类型为样本，利用监督学习方法进行训练，得到故障诊断模型；/n单体诊断模块，用于将待测电池组的数据导入故障诊断模型，得到待测电池组的单体电池故障类型。/n

【技术特征摘要】
1.用于动力电池的在线监测系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取历史的电池数据、待测电池组的数据以及导航路径上前方各路段的路况信息，历史的电池数据包括未报警时的电池数据和报警时的电池数据；
阈值确定模块，用于根据未报警时的电池数据的最值计算安全阈值，并根据导航路径上前方各路段的路况信息对安全阈值进行修正，得到修正的安全阈值；
故障判定模块，用于根据修正的安全阈值确定报警时的电池数据所对应的单体电池故障类型，得到各组电池数据所对应的单体电池故障类型；
模型训练模块，用于以各组电池数据所对应的单体电池故障类型为样本，利用监督学习方法进行训练，得到故障诊断模型；
单体诊断模块，用于将待测电池组的数据导入故障诊断模型，得到待测电池组的单体电池故障类型。


2.如权利要求1所述的用于动力电池的在线监测系统，其特征在于，阈值确定模块包括：
颠簸路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会出现颠簸，若汽车行驶会出现颠簸，根据预设颠簸因子对安全阈值进行修正；
陡坡路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会经过陡坡，若汽车行驶会经过陡坡，根据预设陡坡因子对安全阈值进行修正。


3.如权利要求2所述的用于动力电池的在线监测系统，其特征在于，阈值确定模块包括：
拥堵路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否会出现拥堵，若汽车行驶会出现拥堵，根据预设拥堵因子对安全阈值进行修正；
畅通路况修正单元，用于根据路况信息判断汽车行驶是否畅通，若汽车行驶畅通，根据预设畅通因子对安全阈值进行修正。


4.如权利要求3所述的用于动力电池的在线监测系统，其特征在于，阈值确定模块包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡银全，张浩然，朱黎丽，聂兴苹，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50