[發(fā)明專利]動力鋰電池?zé)崾Э毓收戏诸惣帮L(fēng)險預(yù)測方法、系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110648800.4 | 申請日： | 2021-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN113343633B | 公開（公告）日： | 2022-04-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張希;朱景哲;劉良俊;郭邦軍;朱翀 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/392 | 分類號： | G06F30/392;G06F30/398;G06K9/62;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08;G06F115/02 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務(wù)所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 動力 鋰電池 失控 故障 分類 風(fēng)險 預(yù)測 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種動力鋰電池?zé)崾Э毓收戏诸惣帮L(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，包括：
步驟1：獲取非故障電池單體數(shù)據(jù)集，獲取電池故障單體數(shù)據(jù)集；
步驟2：利用帶遲滯效應(yīng)的二階RC等效電路模型對非故障電池單體數(shù)據(jù)集和特定故障的電池故障單體數(shù)據(jù)集進行參數(shù)辨識，獲得無故障電池和對應(yīng)故障電池的等效電路參數(shù)，從而構(gòu)建正常電池單體模型和故障電池單體的參數(shù)；
步驟3：將正常電池單體模型與電池產(chǎn)熱模型進行耦合，并進行串聯(lián)，結(jié)合外界環(huán)境對流換熱情況，得到仿真熱耦合模組級電池模型；
步驟4：對仿真熱耦合模組級電池模型進行多種故障的注入，同時生成電池故障數(shù)據(jù)集和故障標(biāo)簽；
步驟5：將所述電池故障數(shù)據(jù)集作為深度學(xué)習(xí)模型的輸入，將所述故障標(biāo)簽作為深度學(xué)習(xí)模型的輸出，劃分對應(yīng)的訓(xùn)練集和測試集；
步驟6：使用所述深度學(xué)習(xí)模型建立電池在使用過程中參數(shù)與故障標(biāo)簽的對應(yīng)關(guān)系，得到源模型；
步驟7：用遷移學(xué)習(xí)方法對所述源模型用實車數(shù)據(jù)和對應(yīng)的故障標(biāo)簽進行微調(diào)，用微調(diào)后的所述源模型進行熱失控故障分類及風(fēng)險預(yù)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰電池?zé)崾Э毓收戏诸惣帮L(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟4包括：
步驟4.1：確定需要進行故障注入的種類，和故障注入在時間序列上的發(fā)生頻率，生成故障發(fā)生矩陣；
步驟4.2：注入初始SOC不準(zhǔn)確故障：將初始SOC加上一個隨機數(shù)，增加的位置和值的大小是隨機的，SOC的值的范圍限制在0％-100％之間；
步驟4.3：以預(yù)設(shè)概率隨機注入電池單體內(nèi)短路和電池外短路的故障：注入電池內(nèi)短路故障的具體操作是在電池單體內(nèi)部并聯(lián)第一可變電阻，在未發(fā)生故障的時候阻值為無窮，在發(fā)生故障時，為一個浮動的值；
注入電池外短路故障的具體操作為在電池模型間并聯(lián)第二可變電阻，在未發(fā)生故障的時候阻值為無窮，在發(fā)生故障時，為一個浮動的值；
步驟4.4：注入電池內(nèi)阻過高的故障：在正常電池單體模型內(nèi)部串聯(lián)第三可變電阻，依概率變?yōu)樽柚祵﹄姵貎?nèi)阻過高進行模擬，第三可變電阻產(chǎn)熱計入電池單體產(chǎn)熱；
步驟4.5：注入電池電壓異常下降的故障：在電池單體內(nèi)部串聯(lián)一個可變電壓源，按概率造成電壓降；
步驟4.6：注入實車故障數(shù)據(jù)中的電芯異常故障：將步驟2中對電池故障單體的參數(shù)辨識結(jié)果按概率對二階RC遲滯等效電路中的R1，R2，C1，C2參數(shù)進行修改以模擬電池內(nèi)部機理相關(guān)的故障并統(tǒng)一確定標(biāo)簽；
R1＝R1(SOC,T)，R2＝R2(SOC,T)
R1和R2分別表示辨識二階等效電路中的極化內(nèi)阻；
C1＝C1(SOC,T)，C2＝C2(SOC,T)
C1，C2分別表示辨識二階等效電路中的極化電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鋰電池?zé)崾Э毓收戏诸惣帮L(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟5還包括：
進行數(shù)據(jù)清洗，將數(shù)據(jù)中偏離的數(shù)據(jù)點刪除，對于缺失的數(shù)據(jù)點，采用線性差值的方法進行填充，具體公式如下，
將數(shù)據(jù)集進行歸一化處理，采用最大最小歸一化方法：
式中：X指當(dāng)前樣本某一個狀態(tài)分量的值，Xmin是所有樣本的該狀態(tài)分量的最小值，Xmax是所有樣本的該狀態(tài)分量的最大值。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海交通大學(xué)，未經(jīng)上海交通大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110648800.4/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
