[發(fā)明專利]一種電容器壽命估算方法、裝置及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011241354.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112307638B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于天劍;劉嘉文;成庶;代毅;向超群;伍珣
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/08;G06F119/04
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

本申請中一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種電容器壽命估算方法、裝置及電子設(shè)備，包括：獲取電容特征值；建立早期預(yù)測模型組、中期預(yù)測模型組和晚期預(yù)測模型；早期預(yù)測模型組基于第一訓(xùn)練集訓(xùn)練得到，中期預(yù)測模型組基于第二訓(xùn)練集訓(xùn)練得到，晚期預(yù)測模型基于第三訓(xùn)練集訓(xùn)練得到；將電容特征值輸入早期預(yù)測模型組以確定早期預(yù)測模型組的預(yù)測結(jié)果；將電容特征值輸入中期預(yù)測模型以確定中期預(yù)測模型組的預(yù)測結(jié)果；將電容特征值輸入晚期預(yù)測模型以確定晚期預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果；基于電容器老化試驗(yàn)并根據(jù)至少一個(gè)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行電容器壽命估算。本申請能夠解決現(xiàn)有技術(shù)在老化試驗(yàn)基礎(chǔ)上電容器壽命估算誤差大且無法避免電容器個(gè)體差異的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請中一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及電容器壽命估算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容器壽命估算方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中基于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的電容器壽命預(yù)測，大量運(yùn)用視覺跟蹤算法對未來電容量損失進(jìn)行預(yù)測或基于概率分布對電容器壽命最終壽命進(jìn)行預(yù)測。一方面，視覺跟蹤算法往往只針對某一個(gè)電容器的某一時(shí)刻前歷史序列，從而預(yù)測從該時(shí)刻到電容量損失達(dá)到最大允許值時(shí)的剩余壽命，該方法在實(shí)時(shí)監(jiān)督上對電容器壽命進(jìn)行在線監(jiān)督有著較好的預(yù)測效果，但在基于老化試驗(yàn)基礎(chǔ)上對電容器壽命整體評估的效果欠佳；另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的概率模型只能對電容器的最終壽命進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)，無法避免因個(gè)體差異帶來的預(yù)測不同。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請中一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種電容器壽命估算方法、裝置及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一個(gè)的問題。

基于上述目的，本申請中一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種電容器壽命估算方法，包括：

獲取電容特征值；

建立早期預(yù)測模型組、中期預(yù)測模型組和晚期預(yù)測模型；所述早期預(yù)測模型組基于第一訓(xùn)練集訓(xùn)練得到，所述中期預(yù)測模型組基于第二訓(xùn)練集訓(xùn)練得到，所述晚期預(yù)測模型基于第三訓(xùn)練集訓(xùn)練得到；

將所述電容特征值輸入所述早期預(yù)測模型組以確定所述早期預(yù)測模型組的預(yù)測結(jié)果；

將所述電容特征值輸入所述中期預(yù)測模型組以確定所述中期預(yù)測模型組的預(yù)測結(jié)果；

將所述電容特征值輸入所述晚期預(yù)測模型以確定所述晚期預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果；

基于電容器老化試驗(yàn)和至少一個(gè)所述預(yù)測結(jié)果進(jìn)行電容器壽命估算。

可選的，還包括：

根據(jù)時(shí)間序列預(yù)測評價(jià)指標(biāo)分別對所述早期預(yù)測模型組、中期預(yù)測模型組和晚期預(yù)測模型進(jìn)行評價(jià)以調(diào)整所述早期預(yù)測模型組、中期預(yù)測模型組和晚期預(yù)測模型；

所述時(shí)間序列預(yù)測評價(jià)指標(biāo)，包括：平均絕對誤差MAE、均方根誤差RMSE和平均絕對百分比誤差MAPE，所述時(shí)間序列預(yù)測評價(jià)指標(biāo)表示為

其中，ΔC_s,t表示第s個(gè)電容器在t時(shí)刻測量的電容量減去該電容器的初始電容量的百分比，表示電容量損失百分比的模型預(yù)測值，包括：電容量損失百分比的早期預(yù)測模型組的預(yù)測值、電容量損失百分比的中期預(yù)測模型組的預(yù)測值和電容量損失百分比的晚期預(yù)測模型的預(yù)測值中的任意一個(gè)，s表示參與試驗(yàn)的電容器標(biāo)號，N表示電容器總數(shù)，t表示電容器電容量測量時(shí)間段，T表示電容器電容量測量的總時(shí)段，其中k表示起始預(yù)測時(shí)段。

可選的，所述早期預(yù)測模型組基于第一訓(xùn)練集訓(xùn)練得到，包括：

所述早期預(yù)測模型組，包括：T-k-l個(gè)單步預(yù)測模型，以及多產(chǎn)出預(yù)測模型，其中l(wèi)表示所述多產(chǎn)出預(yù)測模型輸出維數(shù)，且預(yù)測的末尾l個(gè)電容量損失值；

按老化測量時(shí)刻的時(shí)序獲取N個(gè)電容器的電容量損失序列,定義s∈{1,2,3,...,N-1}，共N-1個(gè)電容器的完整電容量退化序列作為所述第一訓(xùn)練集，s＝N作為第一測試集；