电池热失控预测方法、装置和预警系统与流程

本技术属于储能系统领域，尤其涉及一种电池热失控预测方法、装置和预警系统。

背景技术：

1、电池热失控(tr)是一种严重的安全问题，电池在使用或充放电过程中产生过多的热量，导致电池温度升高并无法有效散热，进而可能引发火灾或爆炸等安全风险。相关技术中，缺少有效的手段对电池热失控进行预测，当热失控发生时，现场运维人员无法感知到，也不能及时进行人工干预，影响电池安全。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种电池热失控预测方法、装置和预警系统，通过分配各特征在电池热失控过程中的影响因子以得到最终的热失控风险因子分数，以基于热失控风险因子分数进行热失控预测，具有较高的预测准确性和及时性。

2、第一方面，本技术提供了一种电池热失控预测方法，该方法包括：

3、基于待测电池在至少一个时间段内的电特征和温度特征中的至少一种，确定所述待测电池在所述时间段内所对应的电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数中的至少两种；

4、基于所述电压风险因子分数、所述最高温度风险因子分数和所述温升速率风险因子分数中的至少两种，确定各所述时间段对应的热失控风险因子分数；

5、基于至少一个所述热失控风险因子分数，确定所述待测电池对应的热失控预测结果。

6、根据本技术的电池热失控预测方法，通过从电特征和温度特征等多个不同的角度出发，无需构建复杂的电化学模型，操作简单便捷；通过分配各特征在电池热失控过程中的影响因子以得到最终的热失控风险因子分数，以基于热失控风险因子分数进行热失控预测，具有较高的预测准确性、全面性和及时性。

7、根据本技术的一个实施例，所述基于待测电池在至少一个时间段内的电特征和温度特征中的至少一种，确定所述待测电池在所述时间段内所对应的电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数中的至少两种，包括：

8、分别获取所述电特征和所述温度特征对应的参数阈值范围；

9、基于所述参数阈值范围和目标范围区间，对与所述参数阈值范围对应的特征进行映射，得到所述电特征对应的无权重分数和所述温度特征对应的无权重分数；

10、基于所述电特征对应的无权重分数和所述温度特征对应的无权重分数，得到所述电压风险因子分数、所述最高温度风险因子分数和所述温升速率风险因子分数。

11、根据本技术的一个实施例，所述基于待测电池在至少一个时间段内的电特征和温度特征中的至少一种，确定所述待测电池在所述时间段内所对应的电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数中的至少两种，包括：

12、基于所述电特征所包括的所述时间段内最大电压、电池压降速率以及最小电压中的至少一种，确定所述电压风险因子分数。

13、根据本技术的一个实施例，所述基于所述电特征所包括的所述时间段内最大电压、电池压降速率以及最小电压中的至少一种，确定所述电压风险因子分数，包括：

14、将所述最大电压对应的无权重分数、所述电池压降速率对应的无权重分数以及所述最小电压对应的无权重分数中最小的分数确定为所述电压风险因子分数。

15、根据本技术的一个实施例，所述基于待测电池在至少一个时间段内的电特征和温度特征中的至少一种，确定所述待测电池在所述时间段内所对应的电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数中的至少两种，包括：

16、获取所述时间段内，所述待测电池在达到电池表面最高温度之前所出现的最低温度；

17、基于所述电池表面最高温度、所述最低温度和所述时间段内所述最低温度与所述电池表面最高温度之间的第一时长，确定电池表面温升速率；

18、将所述电池表面温升速率对应的无权重分数，确定为所述温升速率风险因子分数。

19、根据本技术的一个实施例，所述基于所述电压风险因子分数、所述最高温度风险因子分数和所述温升速率风险因子分数中的至少两种，确定各所述时间段对应的热失控风险因子分数，包括：

20、采用层次分析法，对所述电压风险因子分数、所述最高温度风险因子分数和所述温升速率风险因子分数中的至少两种进行加权计算，得到所述热失控风险因子分数。

21、根据本技术的一个实施例，在所述热失控风险因子分数为多个的情况下，所述基于至少一个所述热失控风险因子分数，确定所述待测电池对应的热失控预测结果，包括：

22、在多个所述热失控风险因子分数中至少部分所述热失控风险因子分数连续低于预警阈值的情况下，确定所述热失控预测结果为发生热失控。

23、根据本技术的一个实施例，在所述基于至少一个所述热失控风险因子分数，确定所述待测电池对应的热失控预测结果之后，所述方法还包括：

24、在确定所述热失控预测结果为发生热失控的情况下，输出预警信息。

25、第二方面，本技术提供了一种电池热失控预测装置，该装置包括：

26、第一处理模块，用于基于待测电池在至少一个时间段内的电特征和温度特征中的至少一种，确定所述待测电池在所述时间段内所对应的电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数中的至少两种；

27、第二处理模块，用于基于所述电压风险因子分数、所述最高温度风险因子分数和所述温升速率风险因子分数中的至少两种，确定各所述时间段对应的热失控风险因子分数；

28、第三处理模块，用于基于至少一个所述热失控风险因子分数，确定所述待测电池对应的热失控预测结果。

29、根据本技术的电池热失控预测装置，通过从电特征和温度特征等多个不同的角度出发，无需构建复杂的电化学模型，操作简单便捷；通过分配各特征在电池热失控过程中的影响因子以得到最终的热失控风险因子分数，以基于热失控风险因子分数进行热失控预测，具有较高的预测准确性、全面性和及时性。

30、第三方面，本技术提供了一种预警系统，所述预警系统基于如第一方面所述的电池热失控预测方法进行电池热失控预测。

31、第四方面，本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电池热失控预测方法。

32、第五方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的电池热失控预测方法。

33、本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

34、通过从电特征和温度特征等多个不同的角度出发，无需构建复杂的电化学模型，操作简单便捷；通过分配各特征在电池热失控过程中的影响因子以得到最终的热失控风险因子分数，以基于热失控风险因子分数进行热失控预测，具有较高的预测准确性、全面性和及时性。

35、进一步地，通过设置目标范围区间以基于电池在正常运行状态下的参数阈值范围对各不同特征进行无量纲转化，得到各特征对应的无权重分数，转换合理且操作简单，有助于后续对各特征对应的无权重分数进行不同权重的赋值计算从而得到能够用于综合评价热失控情况的热失控风险因子分数。

36、更进一步地，通过采用层次分析法对电压风险因子分数、最高温度风险因子分数和温升速率风险因子分数进行权重赋值，能够使用最小化难度比较不同属性的因素，从而提高准确性和全面性，以提高所得到的热失控风险因子分数的准确性以及真实性。

37、再进一步地，通过在确定待测电池发生热失控的情况下输出预警信息，弥补电池管理系统在电池热失控预警方面功能的缺失，在电站电池大数据运维管理系统部署预警电池热失控风险系统，能够及时进行热失控预警以提醒运维人员开展储能系统的安全维护，有效保证电站的正常运行。

38、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。