[發明專利]基于邊緣計算的電池快速診斷方法、存儲介質及電子設備

在審

• 申請號: 202211313564.1
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115825768A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 宋佩;趙健;周國鵬;蔡宗霖;嚴曉;趙恩海
• 申請（專利權）人: 上海玫克生儲能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;H01M10/42;H01M10/48
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 龐紅芳

本發明提供一種基于邊緣計算的電池快速診斷方法、存儲介質及電子設備，所述方法包括：以預設頻率從電池管理系統采集電池信息數據；采用一階微分邊緣算子對所述電池信息數據進行卷積，獲得卷積結果；基于所述卷積結果和閾值范圍篩選出未在閾值范圍內的卷積結果；基于未在閾值范圍內的卷積結果和所述電池信息數據確定所述電池信息數據中是否存在異常。本發明能夠在邊緣設備上實現較為準確和快速的電池數據處理，對電池性能進行快速診斷，且方便實現擴展。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及鋰電池性能分析技術領域。

背景技術

儲能電站在正常運行的過程中，可通過BMS管理系統(Battery ManagementSystem，電池管理系統)實時監測電池單體電壓，電池當前的充放電電流，溫度等關鍵參數，做到實時的保護。若要實現對電池老化程度，單體電芯健康程度做預測，一般處理方式是將數據上傳至云平臺，在平臺上做大量數據的分析及實現預測。這種方案雖然最終能實現數據分析的結果，但存在采集分析周期長，實時性不高等缺點。在工況較為復雜的應用場景下，比如針對發電側調頻調峰用儲能電站，對電池的穩定性和安全性要求較高，因此需要一套快速又相對簡單穩定的方法能夠在一定程度上預測和診斷電池的安全性及健康程度。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于邊緣計算的電池快速診斷方法、存儲介質及電子設備，用于解決現有技術無法有效對電池性能進行快速診斷的技術問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于邊緣計算的電池快速診斷方法，所述方法包括：以預設頻率從電池管理系統采集電池信息數據；采用一階微分邊緣算子對所述電池信息數據進行卷積，獲得卷積結果；基于所述卷積結果和閾值范圍篩選出未在閾值范圍內的卷積結果；基于未在閾值范圍內的卷積結果和所述電池信息數據確定所述電池信息數據中是否存在異常。

于本發明的一實施例中，所述電池信息數據包括電池組單體電壓和電池充放電電流。

于本發明的一實施例中，還包括：按照采集順序通過二維數組保存所述電池組單體電壓，并按照采集順序通過一維數組保存所述電池充放電電流。

于本發明的一實施例中，所述采用一階微分邊緣算子對所述電池信息數據進行卷積，獲得卷積結果的一種實現方式為：采用一階微分邊緣算子對所述二維數組分別進行橫向卷積和縱向卷積，得到卷積結果：橫向梯度值和縱向梯度值。

于本發明的一實施例中，在采用一階微分邊緣算子對所述電池信息數據進行卷積之前，還包括：選取3X3的一階微分邊緣算子作為初始一階微分邊緣算子；對所述初始一階微分邊緣算子進行擴展，獲得進行卷積所需的一階微分邊緣算子；對所述初始一階微分邊緣算子的橫向擴展為MX3階矩陣，縱向擴展為NX3階矩陣；其中，M為電池組總串聯數，N為電池信息數據的總采集次數。

于本發明的一實施例中，所述采用一階微分邊緣算子對所述二維數組分別進行橫向卷積和縱向卷積過程中，移動所述一階微分邊緣算子時，以步長1進行移動。

于本發明的一實施例中，所述基于未在閾值范圍內的卷積結果和所述電池信息數據確定所述電池信息數據中是否存在異常包括：若橫向梯度值未在橫向梯度閾值范圍內，獲取所述二維矩陣中與所述橫向梯度值對應的電池組單體電壓數據，基于所述電池組單體電壓數據計算相鄰兩節電池節數的壓差值，并基于所述壓差值與壓差閾值的大小確定是否存在組間電池一致性異常；若縱向梯度值未在縱向梯度閾值范圍內，獲取所述二維矩陣中與所述縱向梯度值對應的電池組單體電壓數據，基于所述電池組單體電壓數據計算相鄰時間點電壓差對時間的變化率，并基于所述變化率與變化率閾值的大小確定是否存在電池組單體電壓異常。