【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池管理，特別是涉及一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法及系統。
技術介紹
1、隨著可再生能源和電動車的快速發展，對高效、安全、經濟的儲能技術的需求日益增加。鈉離子電池因其資源豐富、成本低廉而成為一種有前景的儲能技術。鈉離子電池作為一種新興的儲能技術，近年來在電動車和規模化儲能領域受到越來越多的關注。與傳統的鋰離子電池相比，鈉離子電池具有以下幾個顯著優勢：
2、(1)資源豐富：鈉元素在地殼中的儲量豐富，分布廣泛，成本相對較低。這使得鈉離子電池在材料成本上具有明顯的優勢。
3、(2)環境友好：鈉離子電池的生產和回收過程對環境的影響較小，符合可持續發展的要求。
4、(3)安全性高：鈉離子電池在過充、過放和高溫條件下的穩定性較好，降低了熱失控的風險。
5、然而，鈉離子電池在實際應用中面臨著充放電效率、壽命、安全性等方面的挑戰。因此，開發一種智能管理方法以優化鈉離子電池的性能顯得尤為重要。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本專利技術的目的是提供一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法及系統，能夠顯著提高鈉離子電池的性能、安全性和使用壽命，為電動車和規模化儲能系統的高效運行提供了有力保障。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，包括：
4、對目標鈉離子電池進行均衡充電，以使所述目標鈉離子電池的電池
5、采集處于同步工作狀態的所述目標鈉離子電池的運行數據；所述運行數據包括：電壓信號、電流信號、溫度信號和充放電狀態信號；
6、對所述運行數據進行預處理，得到電壓預處理信號、電流預處理信號、溫度預處理信號和充放電狀態預處理信號；
7、分別對所述電壓預處理信號、所述電流預處理信號、所述溫度預處理信號和所述充放電狀態預處理信號進行特征提取，得到各個信號對應的運行特征，并將各個所述運行特征進行特征融合，得到融合特征；
8、將所述融合特征輸入至訓練好的電池狀態評估模型中，得到評估結果；
9、根據所述評估結果制定管理策略，并根據所述管理策略控制所述目標鈉離子電池的充放電過程。
10、優選地，對所述目標鈉離子電池進行均衡充電，以使所述目標鈉離子電池的電池組中的每個單體電池均處于同步工作狀態，包括：
11、獲取目標鈉離子電池的等效電路，并根據所述等效電路計算得到單體電池的開路電壓數據；
12、確定開路電壓數據和荷電狀態的曲線關系；
13、對所述曲線關系進行曲線重構，得到單體電池的一致性參數；所述一致性參數包括電池容量估計值和初始荷電狀態估計值；
14、通過均值漂移跟蹤算法對所述一致性參數進行跟蹤，得到跟蹤結果；
15、根據所述跟蹤結果調整各個單體電池的工作狀態。
16、優選地，根據所述等效電路計算得到單體電池的開路電壓數據，包括：
17、根據所述等效電路將單體電池的端電壓與電池組端電壓之比確定為單體電池的開路電壓數據與電池組的開路電壓數據之比；
18、通過帶遺忘因子遞推最小二乘算法得到電池組的開路電壓數據；
19、將電池組的開路電壓數據乘以單體電池的開路電壓數據與電池組的開路電壓數據之比，得到單體電池的開路電壓數據。
20、優選地，所述帶遺忘因子遞推最小二乘算法的計算公式為：
21、
22、θk＝θk-1+kkεk；
23、
24、其中，kk為更新增益，yk為電池組的端電壓，為回歸向量，為回歸向量的轉置矩陣，εk為預測誤差，pk為當前時刻的誤差協方差，pk-1為上一時刻的誤差協方差，λk為遺忘因子，i為電流大小，為當前時刻的電池組的開路電壓數據，為上一時刻的電池組的開路電壓數據。
25、優選地，根據所述跟蹤結果調整各個單體電池的工作狀態，包括：
26、對跟蹤結果進行分析，以識別出電池組中性能偏離大于預設閾值的單體電池，并將所述大于預設閾值的單體電池確定為目標調整電池，并采集所述目標調整電池的性能偏離量；
27、根據性能偏離量對所述目標調整電池進行補充充電或持續放電，以平衡整個電池組的荷電狀態，并根據預設的調整策略動態調整充放電電流。
28、優選地，對所述運行數據進行預處理，得到電壓預處理信號、電流預處理信號、溫度預處理信號和充放電狀態預處理信號，包括：
29、針對得到所述運行數據中的每一個信號，依次進行信號放大和去噪處理，得到所述電壓預處理信號、所述電流預處理信號、所述溫度預處理信號和所述充放電狀態預處理信號。
30、優選地，所述電池溫度預處理信號的去噪處理的步驟包括：
31、對所述運行數據中的每一個信號進行平移，得到平移后的信號；
32、對所述平移后的信號進行小波分解，得到多個小波系數；
33、根據信號的分解尺度和長度確定濾波閾值；
34、根據所述濾波閾值構建去噪函數；
35、利用所述去噪函數去除所述平移后的信號的噪聲，得到各個所述電壓預處理信號、所述電流預處理信號、所述溫度預處理信號和所述充放電狀態預處理信號。
36、優選地，所述濾波閾值的公式為：其中，λ為濾波閾值，j為平移后的信號的分解尺度，dj為分解尺度為j的小波系數，n表示平移后的信號的長度，median表示取中值運算。
37、優選地，所述運行特征包括：平均電壓、電壓波動幅度、瞬時電壓變化率、平均電流、電流波動幅度、瞬時電流變化率、充放電周期、平均溫度、溫度波動幅度、瞬時溫度變化率、荷電狀態、健康狀態、充放電效率和充放電時間。
38、一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理系統，包括：
39、均衡充電模塊，用于對目標鈉離子電池進行均衡充電，以使所述目標鈉離子電池的電池組中的每個單體電池均處于同步工作狀態；
40、數據采集模塊，用于采集處于同步工作狀態的所述目標鈉離子電池的運行數據；所述運行數據包括：電壓信號、電流信號、溫度信號和充放電狀態信號；
41、預處理模塊，用于對所述運行數據進行預處理，得到電壓預處理信號、電流預處理信號、溫度預處理信號和充放電狀態預處理信號；
42、特征提取模塊，用于分別對所述電壓預處理信號、所述電流預處理信號、所述溫度預處理信號和所述充放電狀態預處理信號進行特征提取，得到各個信號對應的運行特征，并將各個所述運行特征進行特征融合，得到融合特征；
43、評估模塊，用于將所述融合特征輸入至訓練好的電池狀態評估模型中，得到評估結果；
44、管理模塊，用于根據所述評估結果制定管理策略，并根據所述管理策略控制所述目標鈉離子電池的充放電過程。
45、根據本專利技術本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，對所述目標鈉離子電池進行均衡充電，以使所述目標鈉離子電池的電池組中的每個單體電池均處于同步工作狀態，包括：
3.根據權利要求2所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，根據所述等效電路計算得到單體電池的開路電壓數據，包括：
4.根據權利要求3所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，所述帶遺忘因子遞推最小二乘算法的計算公式為：
5.根據權利要求2所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，根據所述跟蹤結果調整各個單體電池的工作狀態，包括：
6.根據權利要求1所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，對所述運行數據進行預處理，得到電壓預處理信號、電流預處理信號、溫度預處理信號和充放電狀態預處理信號，包括：
7.根據權利要求6所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池
8.根據權利要求7所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，所述濾波閾值的公式為：其中，λ為濾波閾值，j為平移后的信號的分解尺度，dj為分解尺度為j的小波系數，N表示平移后的信號的長度，median表示取中值運算。
9.根據權利要求1所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，所述運行特征包括：平均電壓、電壓波動幅度、瞬時電壓變化率、平均電流、電流波動幅度、瞬時電流變化率、充放電周期、平均溫度、溫度波動幅度、瞬時溫度變化率、荷電狀態、健康狀態、充放電效率和充放電時間。
10.一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，對所述目標鈉離子電池進行均衡充電，以使所述目標鈉離子電池的電池組中的每個單體電池均處于同步工作狀態，包括：
3.根據權利要求2所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，根據所述等效電路計算得到單體電池的開路電壓數據，包括：
4.根據權利要求3所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，所述帶遺忘因子遞推最小二乘算法的計算公式為：
5.根據權利要求2所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，根據所述跟蹤結果調整各個單體電池的工作狀態，包括：
6.根據權利要求1所述的電動車和規模化儲能通用鈉離子電池的智能管理方法，其特征在于，對所述運行數據進行預處理，得到電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李清輝，姜飛，黃靖杰，裴翔羽，曹鎮東，覃昱焜，張曉嘉，
申請(專利權)人：長沙理工大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。