[發明專利]利用時序信號處理進行電池組件預測維護的系統和方法

有效

• 申請號: 200880023199.2
• 申請日: 2008-07-02
• 公開（公告）號: CN101720453A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: M·穆薩維;M·瑪哈希;D·巴尤米;J·J·瑪戈萬
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: G05B23/00
• 分類號: G05B23/00;G01R31/36
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;黃耀鈞

技術領域

本發明公開的技術一般涉及電池組件的監控和持續性能評估， 更具體地說，涉及到基于被監控參數的時序處理，對電池組件進行 預測維護的系統和方法。

背景技術

變電站作為電力傳輸和配送系統的一部分，通常用于開關電源 電路和將電力從一個伏特數轉變到另一個伏特數。變電站可能包括 開關、斷路器、母線和變壓器等各種設備。變電站可能包括一個或 多個電池系統，以在電力系統故障或電路的重新配置過程中，提供 直流(DC)電力給保護繼電器，斷路器控制電路，以及其他低功率 控制，監控和指示設備。如果電池不工作，并不準備在這些情況下 提供可靠的電力，那么保護、控制、監控和切換功能將無法實現。

發明內容

據上所述，本領域中需要在電池組件使用過程中監控電池組件， 以評估電池組件的健康和可用性。

根據本公開的一個方面，一種監控電池組件的方法，包括監控 與電池組件相關聯的參數，以獲取被監控參數的多個樣本；根據被 監控參數樣本，生成單調增加值的時序序列；分析該時序序列，獲 知被監控參數趨向上操作邊界或下操作邊界之一的趨勢的指示，以 預測電池組件的故障情況。

根據本公開的另一方面，一種電池組件的預測監控組件，包括 分析器，根據一系列被監控參數的樣本，生成單調增加值的時序序 列，被監控參數的樣本通過監控與電池組件相關聯的參數獲得；分 析該時序序列，獲知被監控參數趨向上操作邊界或下操作邊界之一 的趨勢的指示，以預測電池組件的故障情況。

結合后續描述和附圖，這些以及其他的特性將會更為明顯。在 描述和附圖中，詳細公開了本發明的特定實施例，以說明可以應用 本發明原理的一些方式，但需要理解，本發明并不相應局限于這些 實施例。然而，本發明還涵蓋在后附權利要求書范圍內的所有變化、 改進和等價物。

針對一個實施例描述和/或說明的特征，可以以同樣或者類似方 法應用于一個或多個其他實施例，并且可以/或者與其他實施例特征 組合使用，或者替換其他實施例特征。

附圖說明

圖1是包括電池組件的預測監控系統的示例性電池系統的示 意方框圖。

圖2是電池組件多級多邊監控方法的示例性圖形化表示。

圖3是預測電池監控和維護的示例性方法的流程圖。

圖4是被監控值到時序序列映射的示例性圖形化表示。

圖5是根據被監控電池情況確定時序序列值的示例性方法的 流程圖。

圖6是基于時序序列值到達次數的多級告警功能的示例性圖 形化表示。

圖7A、7B和7C是對應于不同電池情況的被監控值的示例性 趨勢圖。

圖8A、8B和8C分別是對電池組件的第一模擬性能評估的輸 入信號、時序序列和告警信號的示例性圖。

圖9A、9B和9C分別是對電池組件的第二模擬性能評估的輸 入信號、時序序列和告警信號的示例性圖。

圖10A、10B和10C分別是對電池組件的第三模擬性能評估的 輸入信號、時序序列和告警信號的示例性圖。

圖11A、11B和11C分別是對電池組件的第四模擬性能評估的 輸入信號、時序序列和告警信號的示例性圖。

圖12A、12B和12C分別是對電池組件的第五模擬性能評估的 輸入信號、時序序列和告警信號的示例性圖。

具體實施方式

下面參考附圖，描述本發明各個實施例，所有附圖中相同參考 標號指示了相同元件。需要理解圖不一定按比例繪制。

先參看圖1，示出了被監控電池組件12的示例性預測監控系 統10。該系統10，以及相關的方法，在電池組件12出現故障之前， 可識別出電池組件12即將出現的問題。在一種示例性應用中，系統 10和方法可作為正在工作中的變電站電池及智能電子設備(IED) 電源供應部件的預測維護計劃的基礎，前述變電站電池和智能電子 設備電源供應部件的健康狀況通過一種連續和遞增的方式確定。在 另一種示例性操作上下文中，電池組件12可能是一個汽車電池，為 車載設備提供動力。在另一種示例性操作上下文中，電池組件12可 能形成計算機系統、醫療設備或其他電子設備不間斷電源(UPS)的 一部分。