一种电动单轨运输车电池健康监测方法及系统

本发明涉及电池健康监测的，尤其涉及一种电动单轨运输车电池健康监测方法及系统。

背景技术：

1、电池健康监测技术是指一系列用于评估和预测电池状态的方法和系统。这些技术通常涉及对电池的电压、电流、温度等参数的实时监测，以及对数据的处理和分析，以便评估电池的健康状况、剩余寿命和性能。电池健康监测技术对于延长电池使用寿命、提高能量管理效率以及预防潜在的安全风险至关重要。

2、目前，现有技术提出一种电池健康监测预警方法及系统，该方法根据电池储能产品普遍采集的电压、电流、温度数据，即可进行电池健康检测及风险预警，降低了硬件升级替换的成本要求；通过多维度数据进行电池健康的风险分析预警，有利于提升预警敏感度；并根据越限次数判别实现了电池健康风险的分级预警和运行限制，能够在对电池风险进行评估的同时最大程度保证用户储能电池的运行效益。

3、但是现有的电动单轨运输车电池健康进行监测时，在针对电池容量进行放电时间长短问题上，仍然存在其他问题，例如：仅仅通过采集电压、电流以及温度数据的方式，并不能直观对电池放电状态进行监测，并且常规的电池放电状态监测仅仅是通过电池的放电时间进行实时预测的，缺乏对电池健康状态的预测能力，并且获取的数据存在非连续状态数据，会对电池健康监测数据产生干扰，不能针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，存在较大的安全隐患的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有电池健康监测技术存在无法有效对电池的健康状态进行检测与预测，从而无法针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，导致存在较大的安全隐患的问题，本发明提出一种电动单轨运输车电池健康监测方法及系统，该方法能够有效地对电池的健康状态进行检测与预测，进而针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

2、为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案实现：

3、一种电动单轨运输车电池健康监测方法，所述方法包括以下步骤：

4、获取第一电池的第一基础数据与第二电池的第二基础数据；

5、基于第一基础数据与第二基础数据，分析第二电池的健康状态；

6、寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，并根据预测结果确定是否更换第二电池；

7、其中，所述第一电池表示放电时间测试的实验电池，第二电池表示电动单轨运输车使用状态的电池。

8、在上述技术方案中，通过对第一基础数据与第二基础数据的分析，能够及时的了解到第二电池的健康状态，提高对电动单轨运输车电池健康监测的精准度；使用寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，可以有效的在未来时间节点进行电池更换的提示，也能针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

9、进一步地，基于第一基础数据与第二基础数据，分析第二电池的健康状态的过程包括：

10、基于所述第一基础数据构建第一电池的静态模型，基于所述第二基础数据构建第二电池的动态模型；

11、以所述静态模型为底层数据，以所述动态模型为覆盖数据，根据所述覆盖数据与底层数据的变化范围分析电池健康状态；

12、其中，第一基础数据和第二基础数据均包括对应电池的放电时间数据。

13、进一步地，基于所述第一基础数据构建第一电池的静态模型过程包括：

14、以第一电池的电池容量aq为纵坐标、第一电池的放电时间at为横坐标，建立平面坐标系，得到建第一电池的静态模型；

15、基于所述第二基础数据构建第二电池的动态模型过程包括：

16、以第二电池的电池容量bq为纵坐标、第二电池的放电时间bt为横坐标，立平面坐标系，得到建第二电池的动态模型。

17、进一步地，根据所述覆盖数据与底层数据的变化范围分析电池健康状态的过程包括：

18、将静态模型中的任意一点标记为(x，y)，然后将动态模型的任意一点标记为(δx，δy)，再将第一电池和第二电池的坐标系融合，得到以放电时间tj为横坐标、电池容量qj为纵坐标新坐标系；

19、将第一电池的坐标系作为参考数值，在tk时刻，以第一电池的电池容量qk1为中心数值，设定阈值范围yq，表达式为：

20、

21、当第二电池的电池容量qk2属于时，此时电池为健康状态；

22、当第二电池的电池容量qk2不属于时，根据第二电池中超出阈值范围yq的数值分析所述第二电池的状态是否健康；

23、其中，表示下偏移数值，表示上偏移数值。

24、进一步地，根据第二电池中超出阈值范围yq的数值分析所述第二电池的状态是否健康的过程包括：

25、将第二电池中超出阈值范围yq的数值记为qs，对应的时间为st；

26、以qs为起始点、st为起始时刻向两侧延伸，得到时间st两侧的横坐标依次为st+βt、st+2βt、...、st+nβt以及st-βt、st-2βt、...、st-nβt；

27、将时间st两侧的横坐标对应的纵坐标数值记作αq，查看αq是否为连续降低的数值，若αq为连续降低的数值，则第二电池为非健康状态；若αq为非连续降低的数值，则第二电池为健康状态。

28、在上述技术方案中，通过建立标准电池的放电模型，利用数据的变化范围能够及时分析电池健康状态，进而针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

29、进一步地，根据阈值范围yq分析第二电池的健康状态的过程中，将第一电池的初始放电测试温度标记为xt，将第一电池的最终放电测试温度标记为zt，满足∣xt-zt∣≤l；

30、其中，l为设定的最大温差。

31、进一步地，寿命预测模型根据第二基础数据对第二电池进行寿命预测的过程包括：

32、将第二基础数据中的无效数据剔除，设置回归模型学习第二基础数据的变化范围，得到掌握第二基础数据的变化范围寿命预测模型；

33、寿命预测模型根据所述第二基础数据的变化范围，对将康状态下的第二电池的有效使用寿命进行预测。

34、进一步地，对将康状态下的第二电池的有效使用寿命进行预测的过程包括：

35、计算tj时刻的变化曲率δkj，表达式为：

36、δkj＝δx/δy；

37、根据变化曲率δkj，计算下一时刻tj+1的变化曲率δkj+1，表达式为：

38、s＝(δkj-δkj+1)/(tj+1-tj)；

39、s计算下一时间tj+2内δkj+2的数值，当实际δkj+2的数值与预测δkj+2的数值不同时，此时下一时间tj+3内计算δkj+3的数值时，按照两段时间tj和tj+1计算出s值的平均值进行预测。

40、在上述技术方案中，使用寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，可以有效的在未来时间节点进行电池更换的提示，也能针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

41、一种电动单轨运输车电池健康监测系统，所述系统包括：

42、数据获取单元，用于获取第一电池的第一基础数据与第二电池的第二基础数据；

43、电池状态分析单元，用于基于第一基础数据与第二基础数据，分析第二电池的健康状态；

44、寿命分析单元，利用寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，并根据预测结果确定是否更换第二电池；

45、其中，所述第一电池表示放电时间测试的实验电池，第二电池表示电动单轨运输车使用状态的电池。

46、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上、并在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时，实现一种电动单轨运输车电池健康监测方法的步骤。

47、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

48、本发明提供一种电动单轨运输车电池健康监测方法及系统，通过对获取的第一基础数据与第二基础数据的分析，能够及时的了解到第二电池的健康状态，提高对电动单轨运输车电池健康监测的精准度；使用寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，可以有效的在未来时间节点进行电池更换的提示，也能针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

技术特征：

1.一种电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，基于第一基础数据与第二基础数据，分析第二电池的健康状态的过程包括：

3.根据权利要求2所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，基于所述第一基础数据构建第一电池的静态模型过程包括：

4.根据权利要求3所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，根据所述覆盖数据与底层数据的变化范围分析电池健康状态的过程包括：

5.根据权利要求4所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，根据第二电池中超出阈值范围yq的数值分析所述第二电池的状态是否健康的过程包括：

6.根据权利要求5所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，根据阈值范围yq分析第二电池的健康状态的过程中，将第一电池的初始放电测试温度标记为xt，将第一电池的最终放电测试温度标记为zt，满足∣xt-zt∣≤l；

7.根据权利要求5所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，寿命预测模型根据第二基础数据对第二电池进行寿命预测的过程包括：

8.根据权利要求7所述的电动单轨运输车电池健康监测方法，其特征在于，对将康状态下的第二电池的有效使用寿命进行预测的过程包括：

9.一种电动单轨运输车电池健康监测系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上、并在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种电动单轨运输车电池健康监测方法及系统，涉及电池健康监测的技术领域。所述方法包括以下步骤：获取第一电池的第一基础数据与第二电池的第二基础数据；基于第一基础数据与第二基础数据，分析第二电池的健康状态；寿命预测模型根据第二基础数据与第二电池的健康状态，对第二电池进行寿命预测，并根据预测结果确定是否更换第二电池。通过本发明所提的方法与系统，能够及时的了解到第二电池的健康状态，提高对电动单轨运输车电池健康监测的精准度；进而有效的在未来时间节点进行电池更换的提示，同时，能针对电动单轨运输车电池健康状态对电池进行及时的调整，减少安全隐患。

技术研发人员：罗瑜清,武交峰,原红玲,简志雄,车海波
受保护的技术使用者：广东环境保护工程职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5