[發(fā)明專利]一種動(dòng)力電池的故障診斷方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011215537.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN112319309B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王震坡;孫振宇;劉鵬;張照生;王碩;吳志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京理工新源信息科技有限公司
• 主分類號(hào): B60L58/12
• 分類號(hào): B60L58/12;B60L3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王立普

本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池的故障診斷方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取任一時(shí)間段中動(dòng)力電池內(nèi)所有電池單體每個(gè)時(shí)刻的電壓數(shù)據(jù)；對(duì)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)確定所有電池單體的最大電壓以及最小電壓，并根據(jù)最大電壓以及最小電壓對(duì)所述時(shí)間段進(jìn)行分割，確定電壓分割區(qū)間；確定任一電池單體在時(shí)間段內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)落入任一所述電壓分割區(qū)間的電壓個(gè)數(shù)；根據(jù)電壓個(gè)數(shù)確定任一電池單體落入任一電壓分割區(qū)間的概率分布；根據(jù)概率分布確定第一相對(duì)熵以及第二相對(duì)熵；根據(jù)所有電池單體的第一相對(duì)熵以及第二相對(duì)熵構(gòu)建相對(duì)熵矩陣；根據(jù)所述相對(duì)熵矩陣確定異常單體。本發(fā)明能夠提高故障診斷精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力電池的故障診斷領(lǐng)域，特別是涉及一種動(dòng)力電池的故障診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，我國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，電動(dòng)汽車產(chǎn)品自燃事故頻發(fā)，安全性問題日益凸顯，僅2019年一年，國內(nèi)共發(fā)生電動(dòng)汽車著火事故120余起，其中90％以上由動(dòng)力電池導(dǎo)致，因而基于動(dòng)力電池故障診斷具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。目前現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)的是基于電壓?jiǎn)误w每時(shí)刻的離群特性忽略了時(shí)間維度的一致性判斷，導(dǎo)致診斷結(jié)果準(zhǔn)確率低，同時(shí)，現(xiàn)有的動(dòng)力電池診斷方法只能在故障發(fā)生后進(jìn)行故障診斷，無法早期故障預(yù)警，造成無法避免的災(zāi)難，且無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)平臺(tái)在線診斷電池故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)力電池的故障診斷方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的動(dòng)力電池診斷方法只能在故障發(fā)生后進(jìn)行故障診斷，無法早期故障預(yù)警以及無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)平臺(tái)在線診斷電池故障的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種動(dòng)力電池的故障診斷方法，包括：

獲取任一時(shí)間段中動(dòng)力電池內(nèi)所有電池單體每個(gè)時(shí)刻的電壓數(shù)據(jù)；

對(duì)所述電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)確定所有電池單體的最大電壓以及最小電壓，并根據(jù)所述最大電壓以及所述最小電壓對(duì)所述時(shí)間段進(jìn)行分割，確定電壓分割區(qū)間；

確定任一電池單體在所述時(shí)間段內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)落入所述任一所述電壓分割區(qū)間的電壓個(gè)數(shù)；

根據(jù)所述電壓個(gè)數(shù)確定任一所述電池單體落入任一所述電壓分割區(qū)間的概率分布；

根據(jù)所述概率分布確定任意兩個(gè)所述電池單體之間的第一相對(duì)熵以及任一所述電池單體與所述電池單體自身的第二相對(duì)熵；

根據(jù)所有電池單體的第一相對(duì)熵以及第二相對(duì)熵構(gòu)建相對(duì)熵矩陣；

根據(jù)所述相對(duì)熵矩陣確定異常單體。

可選的，所述對(duì)所述電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)，具體包括：

判斷所述電壓數(shù)據(jù)是否在電壓閾值范圍內(nèi)，得到第一判斷結(jié)果；

若所述第一判斷結(jié)果表示為所述電壓數(shù)據(jù)在電壓閾值范圍內(nèi)，確定所述電壓數(shù)據(jù)為預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)；

若所述第一判斷結(jié)果表示為所述電壓數(shù)據(jù)未在電壓閾值范圍內(nèi)，刪除所述電壓數(shù)據(jù)，并將剩余電壓數(shù)據(jù)作為預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)。

可選的，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的電壓數(shù)據(jù)確定所有電池單體的最大電壓以及最小電壓，并根據(jù)所述最大電壓以及所述最小電壓對(duì)所述時(shí)間段進(jìn)行分割，確定電壓分割區(qū)間，具體包括：

根據(jù)公式確定電壓分割區(qū)間個(gè)數(shù)；其中，V_max為最大電壓；V_min為最小電壓；l為電壓分割區(qū)間個(gè)數(shù)；bin為分割區(qū)間長度；

基于所述電壓分割區(qū)間個(gè)數(shù)對(duì)所述時(shí)間段進(jìn)行分割，確定電壓分割區(qū)間。

可選的，所述相對(duì)熵矩陣為：