利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022109394889
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、对锂电池组组内单体锂电池编号,并获取锂电池组组内单体锂电池充电阶段端电压数据序列;

S2、计算锂电池组组内两两单体锂电池之间的曼哈顿距离,构建锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵;

S3、基于锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵,明确锂电池组组内正常单体锂电池集与故障单体锂电池集并分级预警;

S4、利用电压差异分析方法,判断故障单体锂电池故障类型。

2.如权利要求1所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述步骤S1中获取的锂电池组组内单体锂电池充电阶段端电压数据序列为其中, 为锂电池组组内第m节单体锂电池充电阶段端电压变化数据序列,Vn,m为第m节单体锂电池充电阶段第n个采样电压,n为单体锂电池充电阶段端电压采样总数,m为锂电池组组内单体锂电池总数。

3.如权利要求2所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述步骤S2中构建锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵的方法包括:(1)基于获取的锂电池组组内单体锂电池充电阶段端电压数据序列,计算锂电池组组内两两单体锂电池之间的曼哈顿距离,计算方式为:di,j=|V1,i‑V1,j|+|V2,i‑V2,j|+L+|Vn,i‑Vn,j|,其中,di,j为锂电池组组内单体锂电池i与单体锂电池j之间的曼哈顿距离,其中i=1,

2,…,m,j=1,2,…,m;

(2)通过最大值最小值归一化法,搭建锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵:其中,di',j为锂电池组组内单体锂电池i与单体锂电池j之间的曼哈顿距离归一化后的值,最大值最小值归一化法具体计算方式为: 其中,dmax=max{d1,1,d1,2,K,di,j},dmin=min{d1,1,d1,2,K,di,j}。

4.如权利要求3所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述的步骤S3中判断锂电池组组内正常单体锂电池集与故障单体锂电池集并分级预警的方法为:基于锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵 判断锂电池组组内正常单体锂电池集与故障单体锂电池集并分级预警。

5.如权利要求4所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,判断锂电池组组内正常单体锂电池集与故障单体锂电池集的判断依据为:(1)正常单体锂电池集内任意两两单体锂电池曼哈顿距离归一化后的值属于(0,0.15]范围;

(2)正常单体锂电池集内单体锂电池总数

锂电池组组内除正常单体锂电池集内的单体锂电池外,其余单体锂电池判断为故障电池;

锂电池组组内故障单体锂电池kr分级故障预警标准为:(a)一级预警:存在

(b)二级预警:存在

(c)三级预警:存在

其中,ht为锂电池组组内正常单体锂电池编号,t=1,2,L,p,p为锂电池组组内正常单体锂电池总数;kr为锂电池组组内故障单体锂电池编号,r=1,2,L,q,q为锂电池组组内故障单体锂电池总数;

锂电池组分级故障预警的优先级为:三级预警>二级预警>一级预警。

6.如权利要求1所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述步骤S4中利用电压差异分析方法判断故障单体锂电池故障类型包括:(1)计算锂电池组组内正常单体锂电池平均电压数据序列与故障单体锂电池电压残差数据序列;

(2)分析故障单体锂电池电压残差数据序列特征,依据故障单体锂电池残差电压数据变化趋势,判断故障单体锂电池故障类型。

7.如权利要求6所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,锂电池组组内正常单体锂电池充电阶段平均端电压数据序列为: 其中,c=1,2,L,n,故障单体锂电池电压残差数据序列为:

8.如权利要求7所述的基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,其特征在于,所述依据故障单体锂电池残差电压数据变化趋势,判断故障单体锂电池故障类型,其中判断依据如下:

1)故障单体锂电池残差电压数据变化趋势在[0,0.5)范围内,判断为早期内阻故障;

2)故障单体锂电池残差电压数据起点与终点在[‑0.5,0)范围内,判断为荷电状态偏低故障;

3)故障单体锂电池残差电压数据变化趋势整体不规则,且存在部分[0.5,1.5]范围内电压变化数据,判断为容量故障;

4)故障单体锂电池残差电压数据初期瞬间升高幅度大于0.5,判断为连接键故障;

5)故障单体锂电池残差电压数据小于0,且变化趋势快速下降,判断为外短路故障。