基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115267555A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210943364.8(22)申请日2022.08.08(71)申请人上海乐驾智慧能源科技有限公司地址202150上海市崇明区新海镇跃进南路495号4幢3272室(光明米业经济园区)(72)发明人常伟潘多昭(74)专利代理机构合肥市科深知识产权代理事务所(普通合伙)34235专利代理师李丹丹(51)Int.Cl.G01R31/367(2019.01)G01R31/392(2019.01)G01K11/32(2021.01)权利要求书3页说明书11页附图3页(54)发明名称基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统(57)摘要本发明公开了基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统，针对储能系统中电池SOH的准确与实时衰减监测问题，采用基于储能系统在车用阶段储能电池多点温度测量储能系统中的电池包与电池单体的SOH衰减预测的方法，通过采集近两年的储能系统中实际运行的电池包数据，从电池外部进行温度测量，获取温度信息进而生成温度梯度曲线，通过生成的梯度曲线估算电池内部的温度，进而来判断电池的状态，通过研究电池温度梯度变化以及LSTM神经网络方法预测电池SOH衰减状态，构建SOH衰减预测模型。模型用于实际运行中的储能系统中的电池优化与维护，有利于对衰减异常的电池进行及时更换，从而为储能系统的电池安全性提供保障。CN115267555ACN115267555A权利要求书1/3页1.基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统，其特征在于，包括数据获取终端、数据预处理终端、特征工程处理终端以及模型构建终端；所述数据预处理终端内部包括有数据去重单元、空值处理单元、异常温度数据处理单元以及温度数据转换单元；所述数据获取终端，对电站数据的温度数据进行获取，对每个电池对应16个测温点进行数据采集，实验中所使用数据为换电站光纤测温数据；所述数据预处理终端，对测温点所获取的温度数据进行数据去重、空值处理以及异常数值处理，处理完毕后再进行温度数据转换；所述特征工程处理终端，构建相同温度点的差值序列特征，同时构建不同温度点的差值序列特征，构造温度增量序列，特征提取主要包括温度特征序列提取和SOH序列获取两个方面：在温度特征序列提取方面，选择在充电过程中针对实车充电过程中发生的温度变化，记录外部的多点温度数据；所述模型构建终端，根据所构建的相同温度点的差值序列特征等多种特征，进行算法的选择和模型构建，通过深度学习的LSTM方法或集成学习XGBoost算法，将提取的相关特征序列与目标SOH进行拟合。2.根据权利要求1所述的基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统，其特征在于，所述数据获取终端进行数据获取时，通过在换电的电池仓上布置光纤测温点：每个电池仓有16个光纤测温点，分别置于电池仓中心和两边，中心光纤温度点4个，非中心光纤温度点12个。3.根据权利要求1所述的基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统，其特征在于，所述所述数据去重单元，对所获取的温度数据进行去重处理，保留重复数据中的其中一条；所述空值处理单元，对温度数据中所存在的空值进行填充处理，使用前一时刻的温度数值或本时刻其他测温点的温度数值进行填充；所述异常温度数值处理单元，基于大量数据通过箱线图法和预设的温度数据，删除掉异常的高温或低温的数据；所述温度数据转换单元，使光纤表面采集温度转换至电池实际温度。4.根据权利要求3所述的基于电池多点温度测量的储能系统电池SOH评估系统，其特征在于，所述温度数据转换单元的具体转换方式为：挑选使用不同周期的电池进行了处理，并在电池上安装热敏电阻作为温度传感器；人为控制电池仓内的环境温度为不同温度梯度，目前为[0‑10]，[10,20]，[20,30]，[30,40]；将这些电池线下放电(统一放电至5％SOC)，然后进行电池仓内充电(每一种温度梯度下，都进行测试)；分别统计不同SOC区间和不同充电时间区间内，光纤测温点温度数据和温度传感器采到的温度数据；建立光前温度、SOC区间、充电时间区间、环境温度区间和温度传感器采集到的温度之间的关系表；对此关系表建立回归模型，本次使用逻辑回归，得到各特征和电池真实温度的对应关2CN115267555A权利要求书2/3页系；充电时间选择的区间是：[0‑10]，[10,20]......，[60+分钟]在建模的过程中，直接将区间转化成数值，依次从1开始，如环境温度[0‑10]，[10,20]，[20,30]，[30,40]被转化为1，2，3，4最终，得到的转换公式为：T＝Tm+0.173*Te‑0.036*s‑0.021*t+0.83注：T表示电池真实温度、T_