基于数字孪生的电池检测和维护方法及装置

文档序号:6510 发布日期:2021-09-17 浏览:57次 英文

基于数字孪生的电池检测和维护方法及装置

技术领域

本公开涉及电池

技术领域

,尤其涉及一种基于数字孪生的电池检测和维护方法及装置。

背景技术

目前,现代的许多精密用电设备经常需要设置不间断电源系统,而在不间断电源系统中是利用大量蓄电池组来作为备用电源的。这些蓄电池组作为备用电源,已被广泛应用于金融、电力、通信、铁路、冶金、化工、医药等行业的供电系统中。

而在实际使用中,需要对上述的大量电池组进行适当地监测,其中包括电压监测、电流监测、温度监测等,以便估算该电池组的状态特性。而传统的蓄电池测量是利用工程人员现场测量,人力成本很高且测量不够准确。

因此,如何提供一种解决上述问题的技术方案是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本公开实施例提供一种基于数字孪生的电池检测和维护方法及装置,能够用以实时在线监测蓄电池组的工作状态,对电压相对落后的单体电池进行在线充电维护,对电压相对超前的单体电池进行在线放电维护,从而保证蓄电池组各单体电池之间具有较好的一致性。

本公开实施例的第一方面,提供一种基于数字孪生的电池检测和维护方法,所述方法包括:

获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;

根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;

根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据的方法包括:

所述在线检测单元包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,

所述温度传感器用于获取所述目标电池的运行温度;

所述电压传感器用于获取所述目标电池的运行电压;

所述电流传感器用于获取所述目标电池的运行电流。

在一种可选的实施方式中,所述获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据之后,确定所述目标电池的维护参数之前,所述方法还包括:

判断所述在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据是否异常,

当判断为是的时候,确定所述目标电池的维护参数;

当判断为否的时候,则继续获取目标电池的实时运行数据。

在一种可选的实施方式中,所述根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护的方法包括:

将所述维护参数输入在线维护单元,通过所述在线维护单元对所述目标电池进行维护,

其中,所述在线维护单元与所述目标电池连接,并且用于在接收到维护参数时,对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,在根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数的方法之前,所述方法还包括:

训练所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,所述训练方法包括:

通过所述目标电池的历史运行数据,迭代优化所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型的模型参数,以使所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型输出维护参数,

其中,所述维护参数用于保证所述目标电池正常运行的同时,蓄电池组各单体电池之间具有一致性。

本公开实施例的第二方面,提供一种基于数字孪生的电池检测和维护装置,所述装置包括:

第一单元,用于获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;

第二单元,用于根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;

第三单元,用于根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述第一单元用于:

所述在线检测单元包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,

所述温度传感器用于获取所述目标电池的运行温度;

所述电压传感器用于获取所述目标电池的运行电压;

所述电流传感器用于获取所述目标电池的运行电流。

在一种可选的实施方式中,所述装置还包括第四单元,所述第四单元用于:

判断所述在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据是否异常,

当判断为是的时候,确定所述目标电池的维护参数;

当判断为否的时候,则继续获取目标电池的实时运行数据。

在一种可选的实施方式中,所述第三单元还用于:

将所述维护参数输入在线维护单元,通过所述在线维护单元对所述目标电池进行维护,

其中,所述在线维护单元与所述目标电池连接,并且用于在接收到维护参数时,对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述装置还包括第五单元,所述第五单元用于:

训练所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,所述训练方法包括:

通过所述目标电池的历史运行数据,迭代优化所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型的模型参数,以使所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型输出维护参数,

其中,所述维护参数用于保证所述目标电池正常运行的同时,蓄电池组各单体电池之间具有一致性。

本公开的基于数字孪生的电池检测和维护方法,包括获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

本公开实施例的基于数字孪生的电池检测和维护方法能够用以实时在线监测蓄电池组的工作状态,对电压相对落后的单体电池进行在线充电维护,对电压相对超前的单体电池进行在线放电维护,从而保证蓄电池组各单体电池之间具有较好的一致性。

附图说明

图1为本公开实施例基于数字孪生的电池检测和维护方法的流程示意图;

图2为本公开实施例基于数字孪生的电池检测和维护装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解,在本公开的各种实施例中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解,在本公开中,“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解,在本公开中,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含,“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一,“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解,在本公开中,“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”,表示B与A相关联,根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配,是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境,如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本公开的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示例性地示出本公开实施例基于数字孪生的电池检测和维护方法的流程示意图,如图1所示,所述方法包括:

步骤S101、获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;

在一种可选的实施方式中,所述获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据的方法包括:

所述在线检测单元包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,

所述温度传感器用于获取所述目标电池的运行温度;

所述电压传感器用于获取所述目标电池的运行电压;

所述电流传感器用于获取所述目标电池的运行电流。

在一种可选的实施方式中,所述获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据之后,确定所述目标电池的维护参数之前,所述方法还包括:

判断所述在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据是否异常,

当判断为是的时候,确定所述目标电池的维护参数;

当判断为否的时候,则继续获取目标电池的实时运行数据。

步骤S102、根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;

在一种可选的实施方式中,在根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数的方法之前,所述方法还包括:

训练所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,所述训练方法包括:

通过所述目标电池的历史运行数据,迭代优化所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型的模型参数,以使所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型输出维护参数,

其中,所述维护参数用于保证所述目标电池正常运行的同时,蓄电池组各单体电池之间具有一致性。

步骤S103、根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护的方法包括:

将所述维护参数输入在线维护单元,通过所述在线维护单元对所述目标电池进行维护,

其中,所述在线维护单元与所述目标电池连接,并且用于在接收到维护参数时,对所述目标电池进行维护。

本公开的基于数字孪生的电池检测和维护方法,包括获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

本公开实施例的基于数字孪生的电池检测和维护方法能够用以实时在线监测蓄电池组的工作状态,对电压相对落后的单体电池进行在线充电维护,对电压相对超前的单体电池进行在线放电维护,从而保证蓄电池组各单体电池之间具有较好的一致性。

图2示例性地示出本公开实施例基于数字孪生的电池检测和维护装置的结构示意图,如图2所示,所述装置包括:

第一单元21,用于获取在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据;

第二单元22,用于根据所述实时运行数据,通过预先训练好的单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,确定所述目标电池的维护参数;

第三单元23,用于根据所述目标电池的维护参数对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述第一单元21用于:

所述在线检测单元包括温度传感器、电压传感器以及电流传感器,

所述温度传感器用于获取所述目标电池的运行温度;

所述电压传感器用于获取所述目标电池的运行电压;

所述电流传感器用于获取所述目标电池的运行电流。

在一种可选的实施方式中,所述装置还包括第四单元,所述第四单元用于:

判断所述在线检测单元获取的目标电池的实时运行数据是否异常,

当判断为是的时候,确定所述目标电池的维护参数;

当判断为否的时候,则继续获取目标电池的实时运行数据。

在一种可选的实施方式中,所述第三单元23还用于:

将所述维护参数输入在线维护单元,通过所述在线维护单元对所述目标电池进行维护,

其中,所述在线维护单元与所述目标电池连接,并且用于在接收到维护参数时,对所述目标电池进行维护。

在一种可选的实施方式中,所述装置还包括第五单元,所述第五单元用于:

训练所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型,所述训练方法包括:

通过所述目标电池的历史运行数据,迭代优化所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型的模型参数,以使所述单体电池数字孪生模型以及电池运行状态分析预测模型输出维护参数,

其中,所述维护参数用于保证所述目标电池正常运行的同时,蓄电池组各单体电池之间具有一致性。

需要说明的是,本公开实施例的基于数字孪生的电池检测和维护装置的有益效果可以参考前述基于数字孪生的电池检测和维护方法的有益效果,本公开实施例在此不再赘述。

本公开还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

其中,可读存储介质可以是计算机存储介质,也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如,可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息,且可向该可读存储介质写入信息。当然,可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,简称:ASIC)中。另外,该ASIC可以位于用户设备中。当然,处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在上述终端或者服务器的实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application SpecificIntegrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

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