基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术提供一种基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端，包括以下步骤：获取预设时长内电池组的电芯参数；所述电芯参数包括电芯的电压值和电流值；对所述电芯参数进行预处理；基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分、电压速度、电压加速度和dq/dv中的一种或多种组合，并获取所述工况下的电芯状态。本发明专利技术的基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端能够在不同工况下分析电池组的实时状态，有效提升电池组的安全性和有效性。有效提升电池组的安全性和有效性。有效提升电池组的安全性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端


[0001]本专利技术涉及数据分析的
，特别是涉及一种基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端。

技术介绍

[0002]目前，储能电站和新能源汽车中都使用了大量的电池。不同的生产厂家，不同的制造工艺，不同的使用工况，势必会造成电池组出现不一致情况。在实际使用中，电池组的充放电控制由充放电表现最差的电池控制，并且这种不一致势必会影响新能源汽车和储能电站的安全运行，甚至会造成安全隐患。为了保证电池组在长期使用中的安全，需要持续的对电池组的运行数据进行分析。及时地发现那些出现不一致现象的电芯和电池组显得尤为重要。
[0003]现有技术中，通常通过物理均衡手段调整改善电池模组内的不一致性，以使电池组的运行状态重新回到良好状态。然而，该方法所需的成本相对较高。
[0004]另外，为了检测电池组和单体电芯的一致性，通常需要采用专业的工具，即在实验室的条件下，通过测量容量、内阻、充放电曲线的方法来判断。同时，为了得到较为准确的结果，一般还需要高频数据。然而，在实际工况下基本不具备上述条件，无法提供高频数据和专业的设备仪器。
[0005]因此，如何对电池组的低频数据进行分析来获取电池组一致性参数成为当前的热点研究课题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端，能够在不同工况下分析电池组的实时状态，有效提升电池组的安全性和有效性。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于电压和电流的电池状态分析方法，包括以下步骤：获取预设时长内电池组的电芯参数；所述电芯参数包括电芯的电压值和电流值；对所述电芯参数进行预处理；基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分、电压速度、电压加速度和dq/dv中的一种或多种组合，并获取所述工况下的电芯状态。
[0008]于本专利技术一实施例中，对所述电芯参数进行预处理包括以下步骤：
[0009]清洗所述电芯参数中的异常数据；
[0010]将清洗后的电芯参数按照充电、放电、静置的工况进行区分。
[0011]于本专利技术一实施例中，基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分，并获取电芯状态包括以下步骤：
[0012]针对某一工况，计算预处理后的电压值的均值或中位值μ和标准差σ；计算每个电
芯的电压标准分其中V
i
表示电池组中第i个电芯的电压值；
[0013]计算所述预设时长内的电压标准分中位值或平均值；
[0014]当|电压标准分中位值或平均值|<第一阈值时，判断电芯处于健康状态；
[0015]当第一阈值≤|电压标准分中位值或平均值|<第二阈值时，判断电芯出现不一致现象；
[0016]当第二阈值≤|电压标准分中位值或平均值|<第三阈值时，判断电芯的不一致现象开始恶化；
[0017]当第三阈值≤|电压标准分中位值或平均值|时，判断需要对电芯的不一致性现象进行干预。
[0018]于本专利技术一实施例中，还包括计算所述电压标准分的平均值和标准差，基于所述平均值和所述标准差绘制散点图。
[0019]于本专利技术一实施例中，基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压速度，并获取电芯状态包括以下步骤：
[0020]针对某一工况，计算电压速度dv/dt；
[0021]基于所述电压速度判断电芯的内阻一致性以及是否发生微短路。
[0022]于本专利技术一实施例中，基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压加速度，并获取电芯状态包括以下步骤：
[0023]针对某一工况，计算电压加速度
[0024]基于所述电压加速度判断电芯的内阻一致性以及是否发生微短路。
[0025]于本专利技术一实施例中，基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的dq/dv，并获取电芯状态包括以下步骤：
[0026]针对某一工况，基于所述电芯的电流值计算电量值q；
[0027]基于所述电量值和所述电压值计算dq/dv；
[0028]基于所述dq/dv判断电芯的容量一致性以及是否发生容量衰减。
[0029]本专利技术提供一种基于电压和电流的电池状态分析系统，包括参数获取模块、预处理模块和分析模块；
[0030]所述参数获取模块用于获取预设时长内电池组的电芯参数；所述电芯参数包括电芯的电压值和电流值；
[0031]所述预处理模块用于对所述电芯参数进行预处理；
[0032]所述分析模块用于基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分、电压速度、电压加速度和dq/dv中的一种或多种组合，并获取所述工况下的电芯状态。
[0033]本专利技术提供一种基于电压和电流的电池状态分析终端，包括：处理器及存储器；
[0034]所述存储器用于存储计算机程序；
[0035]所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述基于电压和电流的电池状态分析终端执行上述的基于电压和电流的电池状态分析方法。
[0036]如上所述，本专利技术的基于电压和电流的电池状态分析方法、系统及终端，具有以下有益效果：
[0037](1)能够基于电池的电压、电流等参数分析电池组在不同工况下的实时状态；
[0038](2)有助于快速定位电池组内表现不一致的电芯和电池，确定电池组内一致性较差的电芯，为更换电池组、提高电池组容量提供依据；
[0039](3)能够准确地判断电池的微短路现象，保障了电池组的安全稳定运行。
附图说明
[0040]图1显示为本专利技术的基于电压和电流的电池状态分析方法于一实施例中的流程图；
[0041]图2显示为本专利技术的电压标准分于一实施例中的箱型图；
[0042]图3显示为本专利技术的电压标准分于一实施例中的散点图；
[0043]图4显示为本专利技术的电压标准分于一实施例中的概率密度直方图；
[0044]图5显示为本专利技术的基于电压和电流的电池状态分析系统于一实施例中的结构示意图；
[0045]图6显示为本专利技术的基于电压和电流的电池状态分析终端于一实施例中的结构示意图。
[0046]元件标号说明
[0047]51参数获取模块
[0048]52预处理模块
[0049]53分析模块
[0050]61处理器
[0051]62存储器
具体实施方式
[0052]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0053]需要说明的是，以下实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电压和电流的电池状态分析方法，其特征在于：包括以下步骤：获取预设时长内电池组的电芯参数；所述电芯参数包括电芯的电压值和电流值；对所述电芯参数进行预处理；基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分、电压速度、电压加速度和dq/dv中的一种或多种组合，并获取所述工况下的电芯状态。2.根据权利要求1所述的基于电压和电流的电池状态分析方法，其特征在于：对所述电芯参数进行预处理包括以下步骤：清洗所述电芯参数中的异常数据；将清洗后的电芯参数按照充电、放电、静置的工况进行区分。3.根据权利要求1所述的基于电压和电流的电池状态分析方法，其特征在于：基于预处理后的电芯参数计算不同工况下的电压标准分，并获取电芯状态包括以下步骤：针对某一工况，计算预处理后的电压值的均值或中位值μ和标准差σ；计算每个电芯的电压标准分其中V
i
表示电池组中第i个电芯的电压值；计算所述预设时长内的电压标准分中位值或平均值；当|电压标准分中位值或平均值|<第一阈值时，判断电芯处于健康状态；当第一阈值≤|电压标准分中位值或平均值|<第二阈值时，判断电芯出现不一致现象；当第二阈值≤|电压标准分中位值或平均值|<第三阈值时，判断电芯的不一致现象开始恶化；当第三阈值≤|电压标准分中位值或平均值|时，判断需要对电芯的不一致性现象进行干预。4.根据权利要求3所述的基于电压和电流的电池状态分析方法，其特征在于：还包括计算所述电压标准分的平均值和标准差，基于所述平均值和所述标准差绘制散点图。5.根据权利要求1所述的基于电压和电流的电池状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炜坤，严晓，赵恩海，顾单飞，郝平超，宋佩，丁鹏，陈晓华，周国鹏，江铭臣，肖伟，
申请(专利权)人：上海玫克生智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：