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专利号: 2025100067762
申请人: 中测智联(深圳)科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述系统包括:电压变化分析模块采集新能源车电池单体实时电压数据,对连续时间点的电压进行记录,计算每个时间点电压与基准电压差值,根据差值计算结果提取电压变化趋势,对比正常电压模式识别异常波动,生成电池电压波动指标;

内阻微观分析模块基于所述电池电压波动指标,定期测量电池内阻值,对内阻值进行时间序列分析,运用分形理论计算分形维数,根据分形维数计算结果与设定阈值进行比对,识别电池老化损伤迹象,形成电池内阻老化特征;

电流响应监测模块根据所述电池内阻老化特征,对电池施加差异幅度的脉冲电流,实时捕捉电池对每个脉冲的电流响应数据,根据电流响应数据,结合预设响应模式,进行电池性能稳定性分析,输出电池电流稳定性分析记录;

故障诊断集成模块整合所述电池电流稳定性分析记录、电池内阻老化特征和电池电压波动指标,对电池单体进行深度性能评估,确认电池的故障类型和严重程度,输出新能源车电池故障综合检测结果;

所述分形维数的计算步骤为:

基于所述电池电压波动指标,定期测量电池原始内阻数据,分析确定两者之间的相关性,生成校正后的电池内阻值;

采用所述校正后的电池内阻值,执行时间序列分析,绘制内阻随时间变化的趋势图,捕获波动特征,获取内阻时间序列分析结果;

基于所述内阻时间序列分析结果,采用公式, ;

计算并输出分形维数 ,其中, 表示在给定尺度 下覆盖数据序列所需的最小盒子数量,表示用于分形分析中盒子的尺度,表示内阻值时间序列的变异程度;

所述电流响应数据的捕捉步骤为:

利用所述电池内阻老化特征,为电池设计差异幅度的脉冲电流实验方案,确认脉冲电流覆盖电池内阻变化全范围,生成差异化脉冲电流方案;

根据所述差异化脉冲电流方案,对电池施加对应脉冲电流,实时记录每个脉冲电流的即时响应,获取实时电流响应记录;

分析所述实时电流响应记录,提取电池对差异幅度脉冲电流的实际反应数据,得到电流脉冲响应数据。

2.根据权利要求1所述的新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述每个时间点电压与基准电压差值的计算步骤为:在新能源车电池处安装电压传感器,实时捕获电池的电压数据,生成初始电压数据集;

从所述初始电压数据集中提取每个采样点电压值,并对应标记每个采样点的时间戳,得到时间标签的电压数据集;

定义基准电压值,结合所述时间标签的电压数据集,采用公式, ;

计算每个电压值与基准电压的差异值 ,生成每个时间点的电压差值数据,其中,代表时间点的电压值, 代表基准电压。

3.根据权利要求2所述的新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述电池电压波动指标的获取步骤为:对所述每个时间点的电压差值数据进行趋势分析,对数据进行平滑处理,揭示电压变化的关键趋势,得到平滑后的电压趋势数据集;

基于正常电压模式,分析确定电压正常波动的范围和特征,与所述平滑后的电压趋势数据集进行比较,检测电压异常点,得到异常电压波动事件;

基于所述异常电压波动事件,采用公式, ;

计算并输出电池电压波动指标 ,其中, 代表每次异常波动的电压差值,代表异常波动的持续时间, 是观测总时间。

4.根据权利要求1所述的新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述电池内阻老化特征的获取步骤为:基于所述分形维数,设置电池内阻老化的阈值D,进行比对,采用公式, ;

计算并生成电池老化特征指标 ,其中,F代表分形维数,D为设定阈值;

将所述电池老化特征指标与差异级别老化阈值L1和L2进行比较,采用公式,;

确定电池的老化状态,生成老化状态分类结果A,其中,a、b、c分别定义为正常、轻微老化和严重老化;

综合所述老化状态分类结果,对老化状态进行统计分析,分析每类老化状态的占比,形成电池内阻老化特征。

5.根据权利要求1所述的新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述电池电流稳定性分析记录的获取步骤为:基于所述电流脉冲响应数据,提取关键性能指标,包括峰值电流和响应时间,对性能指标进行汇总分析,生成统计分析结果;

根据所述统计分析结果,与预设的电流响应模式进行对比分析,采用公式,;

计算每个数据点的实际观测值与预期值的总偏差 ,生成性能偏差数据,其中,代表观测值,代表预期值,代表观测数据点总数,i代表索引序列;

根据所述性能偏差数据,综合电池的使用环境和历史性能数据,对电池的稳定性进行长期评估,预测电池未来时间段内的性能变化,输出电池电流稳定性分析记录。

6.根据权利要求5所述的新能源车电池故障智能检测系统,其特征在于,所述新能源车电池故障综合检测结果的获取步骤为:整合所述电池电流稳定性分析记录、电池内阻老化特征和电池电压波动指标,进行数据项整合,进行数据标准化处理,生成综合性能评估数据;

对所述综合性能评估数据应用多维度数据分析,识别电池性能中的关键影响因子,提取关键健康指标,得到电池健康状态评估指标;

根据所述电池健康状态评估指标,将电池健康状态评估指标与历史故障数据进行匹配,采用公式, ;

计算故障类型的概率 ,得到电池故障综合检测结果,其中,代表电池性能中的第个关键健康指标,代表自然对数的底数,表示关键健康指标总数。