[發(fā)明專利]動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法及超前預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110518346.0
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN113376534B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 商云龍;李京倫;張承慧;陳桂成;段彬;張奇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/385
• 分類號(hào): G01R31/385
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，包括：

以電池的電壓值為橫坐標(biāo)，用電池電壓的一階差分代替電壓的導(dǎo)數(shù)作為縱坐標(biāo)構(gòu)成的相平面，稱為電壓相平面；

將根據(jù)電池電壓和電池電壓的一階差分繪制在電壓相平面中的點(diǎn)定義為電池狀態(tài)點(diǎn)；

基于滑動(dòng)窗口計(jì)算電池狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵，利用樣本熵評價(jià)電池是否故障。

2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，計(jì)算樣本熵時(shí)，選取一個(gè)固定的長度，包括一定量的序列數(shù)據(jù)，該長度記作窗口的長度，當(dāng)當(dāng)前窗口的樣本熵?cái)?shù)值計(jì)算完成后，窗口向時(shí)間的正方向移動(dòng)預(yù)設(shè)的步長，以進(jìn)行下一次的計(jì)算，具有上述要素的窗口構(gòu)成滑動(dòng)窗口。

3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，計(jì)算電池狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵時(shí)，具體為：

獲得按時(shí)間順序排列的電壓狀態(tài)點(diǎn)序列；

將上述序列按序組成一組維數(shù)的向量序列；

將任意兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)之間的距離值定義為二者在相平面上的歐式距離；

定義任意兩個(gè)向量之間的距離為兩向量對應(yīng)元素之間距離的最大值；

基于上述距離獲得狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵；具體步驟為：對于給定的電池狀態(tài)點(diǎn)P_m(i),統(tǒng)計(jì)與其距離小于r的向量的個(gè)數(shù)，記為B_i；其中r為閾值大小；

對于1≤i≤N-m，定義：

定義:

將向量的維度增加到m+1維，統(tǒng)計(jì)與P_m+1(i)距離小于r的向量個(gè)數(shù)記為A_i；

對于1≤i≤N-m，定義：

定義:

在上述基礎(chǔ)下，將狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵定義為：

4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，在進(jìn)行故障診斷時(shí)，若狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵大于設(shè)定閾值時(shí)，則認(rèn)為該電池出現(xiàn)了故障。

5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，還包括電壓采樣步驟，以一定的采樣頻率不間斷采集電池電壓信號(hào)。

6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，根據(jù)采集的電壓計(jì)算電壓一階差分，即前后兩個(gè)采樣點(diǎn)采得電壓的差值，其中，信號(hào)處理和電壓采樣并行進(jìn)行。

7.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池早期故障相平面診斷方法，其特征是，故障診斷時(shí)，設(shè)定滑動(dòng)窗口，每次只對滑動(dòng)窗口中的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，診斷完成后窗口后移，進(jìn)行下一組數(shù)據(jù)的故障診斷。

8.動(dòng)力電池早期故障相平面診斷超前預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，包括：

電壓相平面構(gòu)建模塊，被配置為：以電池的電壓值為橫坐標(biāo)，用電池電壓的一階差分代替電壓的導(dǎo)數(shù)作為縱坐標(biāo)構(gòu)成的相平面，稱為電壓相平面；

電池狀態(tài)點(diǎn)定義模塊，被配置為：將根據(jù)電池電壓和電池電壓的一階差分繪制在電壓相平面中的點(diǎn)定義為電池狀態(tài)點(diǎn)；

樣本熵計(jì)算模塊，被配置為：基于滑動(dòng)窗口計(jì)算電池狀態(tài)點(diǎn)的樣本熵，利用樣本熵評價(jià)電池是否故障，并進(jìn)行超前預(yù)警。

9.一種計(jì)算裝置,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征是，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1-7任一所述的方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征是，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行上述權(quán)利要求1-7任一所述的方法的步驟。