【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能电池健康状态，涉及一种储能电池健康状态评价方法、系统、装置及介质。
技术介绍
1、随着锂离子电池的使用，其性能逐渐衰退，进一步会导致用电设备性能下降或系统故障，甚至可能引发火灾爆炸等事故，造成严重的生命、财产损失。而电池的健康状态(state of health，简称soh)是表征电池老化程度的关键性指标，然而，电池的soh并不能进行直接测量，因此利用可测量的参量对电池的soh进行评估与预测显得尤为重要。电化学阻抗谱(亦称为“交流阻抗谱”)是一种无损检测储能电池内部动力学反应的方法，通过对储能电池施加交流正弦波电压(电流)扰动，会产生一个相应的电流(电压)响应信号，由此得到一个不同频率下组成的谱图。通过分析交流阻抗谱，可以得到电池内部老化信息，这为基于电化学阻抗谱的储能电池健康状态估计提供了理论支持。传统上，电化学阻抗谱分析往往采用等效电路拟合法，但是等效电路模型并不和某种反应机理有绝对的对应关系，对于同一个反应过程，也会在不同电位时表现出不同的交流阻抗谱。因此传统的电化学阻抗谱分析无法满足现有的储能电池健康状态分析要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中在进行储能电池健康状态评价时，等效电路模型并不和某种反应机理有绝对的对应关系，对于同一个反应过程，也会在不同电位时表现出不同的交流阻抗谱的问题，提供一种储能电池健康状态评价方法、系统、装置及介质。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种储能电
4、获取储能电池的交流阻抗谱；
5、基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线；
6、基于弛豫时间分布曲线峰的数量，获取电池等效电路；
7、将不同健康状态下的电池交流阻抗谱进行等效电路拟合，得到每个等效元件的参数值；
8、将所有的参数值作为储能电池健康状态评价模型的特征参量，建立储能电池健康状态评价模型。
9、本专利技术的进一步改进在于：
10、进一步的，获取储能电池的交流阻抗谱，具体为：储能电池按照模拟调峰、调频和新能源消纳进行充放电循环，每循环一周期进行一次容量标定，测试一组交流阻抗谱。
11、进一步的，每循环一周期进行一次容量标定，具体为：对储能电池按照1/4～1/2c的电流恒流或1/4～1/2p的功率进行3次恒功率充放电测试，记录最后一次放电容量为标定容量，作为健康状态计算的依据；等效全充全放100次循环的能量记为1周期。
12、进一步的，测试一组交流阻抗谱，具体为：每隔10％soc测一次交流阻抗谱，激励电流为储能电池0.15～0.20c。
13、进一步的，基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线，具体为：基于正则化算法将储能电池的交流阻抗谱数据由频域向时域进行转换，得到弛豫时间分布曲线；弛豫时间分布曲线中的不同谱峰对应储能电池内部不同动力学过程的弛豫时间。
14、进一步的，基于弛豫时间分布曲线峰的数量，获取电池等效电路，具体为：基于弛豫时间分布曲线峰的个数建立等效电路，一个峰对应一个rq并联电路，总的电路为若干个rq并联电路依次串联，同时串联一个欧姆内阻；n为弛豫时间分布曲线峰的个数；rq并联电路表示电阻r和常相位角元件q并联。
15、进一步的，每个等效元件的参数值为：n为rq并联电路的个数，rs为欧姆内阻。
16、一种储能电池健康状态评价系统，包括：
17、第一获取模块，所述第一获取模块获取储能电池的交流阻抗谱；
18、构建模块，所述构建模块基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线；
19、第二获取模块，所述第二获取模块基于弛豫时间分布曲线峰的数量，获取电池等效电路；
20、拟合模块，所述拟合模块将不同健康状态下的电池交流阻抗谱进行等效电路拟合，得到每个等效元件的参数值；
21、建立模块，所述建立模块将所有的参数值作为储能电池健康状态评价模型的特征参量，建立储能电池健康状态评价模型。
22、一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。
23、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
25、本专利技术基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线，并获取电池等效电路；然后通过将不同健康状态下的电池等效电路进行拟合，得到每个等效元件的参数值；将所有的参数值作为储能电池健康状态评价模型的特征参量，建立储能电池健康状态评价模型。本专利技术以弛豫时间分布曲线峰的个数作为等效电路搭建依据，有效分离了储能电池内部动力学反应过程，以此等效电路拟合参数为建模依据，采用机理和数据驱动相结合的方式，建立了储能电池健康状态评价模型，提高了模型的准确度和可靠度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种储能电池健康状态评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述获取储能电池的交流阻抗谱，具体为：储能电池按照模拟调峰、调频和新能源消纳进行充放电循环，每循环一周期进行一次容量标定，测试一组交流阻抗谱。
3.根据权利要求2所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述每循环一周期进行一次容量标定，具体为：对储能电池按照1/4～1/2C的电流恒流或1/4～1/2P的功率进行3次恒功率充放电测试，记录最后一次放电容量为标定容量，作为健康状态计算的依据；等效全充全放100次循环的能量记为1周期。
4.根据权利要求3所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述测试一组交流阻抗谱，具体为：每隔10％SOC测一次交流阻抗谱，激励电流为储能电池0.15～0.20C。
5.根据权利要求4所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线，具体为：基于正则化算法将储能电池的交流阻抗谱数据由频域向时域进行转换，得到弛豫时间分布曲线；弛豫时间分布曲线
6.根据权利要求5所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述基于弛豫时间分布曲线峰的数量，获取电池等效电路，具体为：基于弛豫时间分布曲线峰的个数建立等效电路，一个峰对应一个RQ并联电路，总的电路为若干个RQ并联电路依次串联，同时串联一个欧姆内阻；n为弛豫时间分布曲线峰的个数；RQ并联电路表示电阻R和常相位角元件Q并联。
7.根据权利要求6所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述每个等效元件的参数值为：n为RQ并联电路的个数，Rs为欧姆内阻。
8.一种储能电池健康状态评价系统，其特征在于，包括：
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种储能电池健康状态评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述获取储能电池的交流阻抗谱，具体为：储能电池按照模拟调峰、调频和新能源消纳进行充放电循环，每循环一周期进行一次容量标定，测试一组交流阻抗谱。
3.根据权利要求2所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述每循环一周期进行一次容量标定，具体为：对储能电池按照1/4～1/2c的电流恒流或1/4～1/2p的功率进行3次恒功率充放电测试，记录最后一次放电容量为标定容量，作为健康状态计算的依据；等效全充全放100次循环的能量记为1周期。
4.根据权利要求3所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述测试一组交流阻抗谱，具体为：每隔10％soc测一次交流阻抗谱，激励电流为储能电池0.15～0.20c。
5.根据权利要求4所述的储能电池健康状态评价方法，其特征在于，所述基于储能电池的交流阻抗谱，构建弛豫时间分布曲线，具体为：基于正则化算法将储能电池的交流阻抗谱数据由频域向时域进行转换，得到弛豫时间分布曲线；...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏斌，耿萌萌，范茂松，惠东，张明杰，胡晨，赖铱麟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。