一种动力电池加热膜故障检测方法及系统与流程

本发明属于动力电池检测，具体涉及一种动力电池加热膜故障检测方法及系统。

背景技术：

1、动力电池作为新能源汽车的核心组件，其性能和安全性对车辆运行至关重要。在寒冷的冬季，动力电池的加热性能尤为关键，因为低温会导致电池性能下降，充电速度变慢，甚至可能引发安全隐患。动力电池加热膜是用于提升电池在低温环境下性能的关键部件。动力电池加热膜在长时间使用或外界因素影响下，可能出现加热不均匀、局部过热、短路等故障，导致电池性能下降，甚至引发安全事故。因此，为了确保动力电池在低温环境下的可靠性和安全性，需要对加热膜的工作状态进行实时监测，及时发现潜在故障，并发出预警。

2、传统的动力电池加热膜故障检测一般采用基于固定阈值的方法，即工程师根据数据指标来手动设定预警条件，比如当数据指标大于或者小于某一个设定的阈值时，判定动力电池加热膜发生故障，并发出预警；固定阈值的方法虽然能够实现动力电池加热膜故障预警，但是这种方法的预警阈值需要专业人员手动设置，对专业人员的经验和设置阈值的准确度有极高的要求，且监控指标的特征各不相同，这也导致阈值的设置难度大。而且，固定预警阈值设置较大时，只对流量的波峰有意义，而其他时段的处于失控状态；固定预警阈值设置较小时，无法满足波峰状态的预警，且峰值流量长时间处理预警状态，失去了告警意义，对故障判断低准确性低，无法及时预警。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种动力电池加热膜故障检测方法及系统，用以解决现有的动力电池固定阈值预警方法准确性低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种动力电池加热膜故障检测方法，该方法包括：

3、获取动力电池在历史加热阶段的温升速率，将该动力电池在历史加热阶段的温升速率输入至训练后的时间序列预测模型，输出得到该动力电池在预测时刻的温升速率预测值的上、下界；

4、获取该动力电池在预测时刻的温升速率实际值，若所述温升速率实际值不在对应温升速率预测值的上、下界之间且该温升速率实际值与对应温升速率预测值的上、下界的差异大于设定差异阈值，则判定动力电池加热膜出现故障。

5、进一步地，所述差异为温升速率实际值与对应温升速率预测值上、下界的偏离程度；所述偏离程度的计算方式为：

6、

7、其中，预测时刻的温升速率实际值高于对应温升速率预测值的上界时，基线值相应取温升速率预测值的上界值，预测时刻的温升速率实际值低于对应温升速率预测值的下界时，基线值相应取温升速率预测值的下界值；

8、所述设定差异阈值为设定偏离程度阈值。

9、进一步地，所述历史加热阶段的温升速率包括最高温度温升速率和最低温度温升速率；时间序列预测模型输出的预测时刻的温升速率预测值的上、下界包括预测时刻的最高温度温升速率预测值的上、下界和最低温度温升速率预测值的上、下界；

10、相应地，判定动力电池加热膜出现故障的条件为：预测时刻的最高温度温升速率实际值不在对应最高温度温升速率预测值的上、下界之间且所述最高温度温升速率实际值与对应最高温度温升速率预测值的上、下界的差异大于设定差异阈值，或者预测时刻的最低温度温升速率实际值不在对应最低温度温升速率预测值的上、下界之间且所述最低温度温升速率实际值与对应最低温度温升速率预测值的上、下界的差异大于设定差异阈值。

11、进一步地，所述设定差异阈值包括第一设定差异阈值和第二设定差异阈值；若所述差异大于第一设定差异阈值且小于等于第二设定差异阈值时，判定动力电池加热膜出现严重故障；若所述差异大于第二设定差异阈值时，判定动力电池加热膜出现灾难级别故障；所述第二设定差异阈值大于第一设定差异阈值。

12、进一步地，所述时间序列预测模型为prophet模型。

13、进一步地，所述最高温度温升速率的计算公式为：

14、

15、其中，ratio1为最高温度温升速率，tempstart1为加热开启状态下的单体开始最高温度，tempstart1为加热结束状态下单体结束最高温度，duringtime为加热持续时间。

16、进一步地，所述最低温度温升速率的计算公式为：

17、

18、其中，ratio2为最低温度温升速率，tempstart2为加热开启状态下单体开始最低温度，tempend2为加热结束状态下单体结束最低温度，duringtime为加热持续时间。

19、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种动力电池加热膜故障检测系统，包括处理器，所述处理器执行计算机程序以实现如上述的动力电池加热膜故障检测方法的步骤。

20、其有益效果为：本发明为改进型发明创造，本发明不再如现有技术一般，仅根据专业技术人员设定的固定温升速率阈值来判定动力电池加热膜是否存在故障，而是考虑到动力电池加热膜的工作状态以及流量，采用动态区间来进行判定；通过获取动力电池在历史加热阶段的温升速率，将该动力电池在历史加热阶段的温升速率输入至训练后的时间序列预测模型，输出得到该动力电池在预测时刻的温升速率预测值的上、下界；再获取动力电池在预测时刻的温升速率实际值，若所述温升速率实际值不在对应温升速率预测值的上、下界之间且该温升速率实际值与对应温升速率预测值的差异大于设定差异阈值，则判定动力电池加热膜出现故障；通过温升速率预测值的上、下界这种动态区间判定的方法，来判别动力电池加热膜是否存在故障，不同时刻所对应的预测值的区间范围不同，更加符合动力电池的性能，提高了动力电池加热膜故障判定的准确性、降低了动力电池故障发生的风险。

技术特征：

1.一种动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述差异为温升速率实际值与对应温升速率预测值上、下界的偏离程度；所述偏离程度的计算方式为：

3.根据权利要求1所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述历史加热阶段的温升速率包括最高温度温升速率和最低温度温升速率；时间序列预测模型输出的预测时刻的温升速率预测值的上、下界包括预测时刻的最高温度温升速率预测值的上、下界和最低温度温升速率预测值的上、下界；

4.根据权利要求1所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述设定差异阈值包括第一设定差异阈值和第二设定差异阈值；若所述差异大于第一设定差异阈值且小于等于第二设定差异阈值时，判定动力电池加热膜出现严重故障；若所述差异大于第二设定差异阈值时，判定动力电池加热膜出现灾难级别故障；所述第二设定差异阈值大于第一设定差异阈值。

5.根据权利要求1所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述时间序列预测模型为prophet模型。

6.根据权利要求3所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述最高温度温升速率的计算公式为：

7.根据权利要求3所述的动力电池加热膜故障检测方法，其特征在于，所述最低温度温升速率的计算公式为：

8.一种动力电池加热膜故障检测系统，包括处理器，其特征在于，所述处理器执行计算机程序以实现如权利要求1～7任一项所述的动力电池加热膜故障检测方法的步骤。

技术总结
本发明属于动力电池检测技术领域，具体涉及一种动力电池加热膜故障检测方法及系统。本发明通过将动力电池在历史加热阶段的温升速率输入至训练后的时间序列预测模型中，得到预测时刻的温升速率预测值的上、下界；再获取动力电池在预测时刻的温升速率实际值，若温升速率实际值不在对应温升速率预测值的上、下界之间且该温升速率实际值与对应温升速率预测值的差异大于设定差异阈值，则判定动力电池加热膜出现故障；解决了现有的动力电池固定阈值预警方法准确性低的问题。

技术研发人员：魏建华,陈雨晴,何海永,李云肖,周雪松
受保护的技术使用者：郑州深澜动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/20