一种基于大数据的BMS电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的BMS电池管理系统，涉及电池管理技术领域，通过设置历史数据收集模块预先收集电池历史训练数据，设置数据聚类模块基于电池性能特征以及电池健康特征，对电池的性能以及电池的健康状态分别进行聚类，获得电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据，设置聚类结果分析模块根据电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据分别获得电池性能损耗区间序列以及电池健康损耗区间序列，设置电池管理模块，基于电池的实时状态，计算实时状态在电池性能损耗区间序列以及电池健康损耗区间序列的位置，并基于该位置发起对应的电池使用习惯提醒；避免了实施错误的改善措施，导致电池性能或健康状态的进一步恶化。导致电池性能或健康状态的进一步恶化。导致电池性能或健康状态的进一步恶化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的BMS电池管理系统


[0001]本专利技术属于涉及BMS电池管理技术，具体是一种基于大数据的BMS电池管理系统。

技术介绍

[0002]随着电动汽车、智能家居等应用的不断普及，锂离子电池作为一种高效、高能量密度、环保的能量存储设备，越来越受到人们的青睐。然而，电池的寿命和安全问题是目前限制锂离子电池广泛应用的瓶颈之一。电池的健康状态和性能下降问题是需要长期监测和管理的关键。
[0003]电池的性能下降通常指的是电池容量的下降，即电池能够存储和释放的电量减少，导致电池的工作时间变短。
[0004]而电池的健康状态下降则是指电池的物理和化学特性发生变化，导致电池的内阻增加、自放电加剧、容量损失加剧等，从而影响电池的安全性能和使用寿命。
[0005]电池性能下降往往是由于长期低电量放电、频繁地充电和放电、使用不适合的充电器；
[0006]而电池健康状态下降往往是由于长期高温使用、长时间放置不用、电池的过度充电和过度放电等行为造成；
[0007]因此，需要准确区分电池是属于电池性能下降速度异常或电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的BMS电池管理系统，用于电池电源管理系统中，其特征在于，包括历史数据收集模块、数据聚类模块、聚类结果分析模块以及电池管理模块；其中，各个模块之间通过电气和/或无线网络方式连接；历史数据收集模块，预先收集电池历史训练数据，并将电池历史训练数据发送至数据聚类模块；所述数据聚类模块，基于电池性能特征以及电池健康特征，对电池的性能以及电池的健康状态分别进行聚类，获得电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据，并将电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据发送至聚类结果分析模块以及电池管理模块；所述聚类结果分析模块，根据电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据分别获得电池性能损耗区间序列以及电池健康损耗区间序列，并将电池性能损耗区间序列以及电池健康损耗区间序列发送至电池管理模块；所述电池管理模块，基于电池的实时状态，计算实时状态在电池性能损耗区间序列以及电池健康损耗区间序列的位置，并基于该位置发起对应的电池使用习惯提醒。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的BMS电池管理系统，用于电池电源管理系统中，其特征在于，所述电池历史训练数据包括每隔预设采集时间周期，从实验环境中采集的一组训练数据；每组所述训练数据包括电池使用时长、电池使用次数、电池性能特征以及电池健康特征；其中，所述电池使用时长是电池从第一次使用至此次采集时间的时长；其中，所述电池使用次数为此次采集时的电池已充放电次数；其中，所述电池性能特征包括充电速率、充电效率、充电温度、充电电流、充电电压、充电时间以及充电容量；其中，所述电池健康特征包括循环次数、循环深度、电池容量衰减速率、电池内阻、温度变化以及充放电效率；电池历史训练数据包括每块电池每次采集所生成的训练数据。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的BMS电池管理系统，用于电池电源管理系统中，其特征在于，对电池的性能以及电池的健康状态分别进行聚类，获得电池性能聚类数据以及电池健康聚类数据的方式为：将实验环境中每块电池的编号标记为i，将每次采集的编号标记为j，第j次采集时，第i块电池的电池使用时长和电池使用次数分别标记为Tij以及Nij，将第i块电池的电池性能特征以及电池健康特征分别标记为Fij以及Hij；将每块电池i的第j次采集的电池性能特征Fij转化为第一特征向量形式，再将所有第一特征向量作为聚类算法的输入，对聚类算法进行训练，获得电池性能聚类数据；所述电池性能聚类数据包括K1个第一聚类以及每个第一聚类的聚类中心；其中，K1为第一聚类的数量；将每块电池i的第j次采集的每组电池健康特征转化为第二特征向量形式，并将所有第二特征向量作为聚类算法的输入，对聚类算法进行训练，获得电池健康聚类数据；所述电池健康聚类数据包括K2个第二聚类以及每个第二聚类的聚类中心；其中，K2为第二聚类的数量。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的BMS电池管理系统，用于电池电源管理系统中，其特征在于，根据电池性能聚类数据获得电池性能损耗曲线的方式为：将第一聚类的编号标记为k1，第k1个第一聚类中的每块电池对应的编号以及采集次数分别标记为ik1以及jk1；则对于第k1个第一聚类，统计该第一聚类中每块电池的电池使用时长以及电池使用次数，并将该电池使用时长以及电池使用次数分别标记为T(ik1)(jk1)以及N(ik1)(jk1)；对于第k1个第一聚类，将其对应的所有电池的电池使用时长以及电池使用次数进行预处理；计算第k1个第一聚类中每块电池的综合使用度z(ik1)(jk1),其中，综合使用度z(ik1)(jk1)的计算公式为z(ik1)(jk1)＝α*T(ik1)(jk1)+β*N(ik1)(jk1)；其中，α和β分别为预设的比例系数；统计第k1个第一聚类的所有电池的使用度范围，其中，使用度范围为最小的综合使用度至最大的综合使用度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠娟，康健威，王志平，殷菊，
申请(专利权)人：深圳市赛卡特电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：