本技术涉及锂电池数据管理领域,具体而言,涉及一种锂电池全生命周期数据管理方法及系统。
背景技术:
1、锂电池作为现代社会重要的储能载体,广泛应用于电动汽车、储能系统、消费电子等领域。在其漫长的生命周期中,从制造、使用直至最终的退役和可能的梯次利用,每一个环节都会产生海量且多样化的数据。这些数据包含了电池的性能、健康状态、使用工况等关键信息,对于评估电池的剩余价值、特别是梯次利用潜力具有重要意义。
2、在制造阶段,记录了电芯的材料、工艺、初始性能等参数。在使用阶段,实时采集电压、电流、温度、荷电状态、健康状态、循环次数等动态运行数据以及相关的应用场景信息。退役后,还需要进行检测和分选,产生新的性能评估数据。
3、然而,在实际操作中,对上述全生命周期数据的采集、管理和有效利用面临诸多挑战。首先,数据量极其庞大且增长迅速,导致数据管理成本高昂,限制了数据的长期精细化管理和深度利用。其次,现有数据采集策略往往是静态的,未能根据数据的实际信息价值和对梯次利用潜力分析的潜在贡献进行区分和优化,导致采集了大量冗余数据,未能实现数据采集效率与价值的平衡。再者,数据对梯次利用潜力评估的贡献度是动态变化的,静态采集策略难以根据电池的当前状态或评估需求,有针对性地调整数据采集行为,优先获取最具预测价值的关键信息,影响评估的及时性和准确性。此外,梯次利用潜力分析需要从全生命周期数据中提取复杂特征,这依赖于原始数据的可用性和精细度,静态、粗粒度的数据采集可能导致关键信息缺失,难以支撑精细化特征工程,进而影响评估模型的精度。
4、综上所述,现有锂电池数据管理方法在面对海量、多源、异构的全生命周期数据时,存在采集成本高昂、数据冗余、关键信息捕获不足、缺乏动态适应性等问题,难以高效、准确且经济地支撑锂电池的梯次利用潜力分析。
5、针对上述问题,现有技术亟需改进。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种锂电池全生命周期数据管理方法及系统,能够根据数据价值动态调整采集行为,提高数据采集效率,降低管理成本,并更有效地支撑梯次利用潜力分析。
2、第一方面,本技术提供了一种锂电池全生命周期数据管理方法,用于对锂电池的全生命周期数据进行管理,以支撑梯次利用潜力分析,该方法的步骤包括:
3、a1.实时获取锂电池的运行数据以及对应的生命周期阶段标识和应用场景标识;
4、a2.根据所述运行数据、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,评估所述运行数据对梯次利用潜力分析的潜在价值;
5、a3.根据所述潜在价值、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,调整所述运行数据的采集行为参数;
6、a4.将调整采集行为参数后获取的运行数据,与所述锂电池的已有全生命周期数据进行关联存储,得到更新的全生命周期数据;
7、a5.根据所述更新的全生命周期数据,提取用于梯次利用潜力分析的特征数据。
8、优选地,所述运行数据包括电压、电流、温度、循环次数、容量、内阻、荷电状态以及健康状态中的至少一项;
9、所述生命周期阶段标识包括制造阶段标识、使用阶段标识、退役阶段标识以及评估阶段标识;
10、所述应用场景标识包括电动汽车应用场景标识、储能系统应用场景标识、备用电源应用场景标识以及消费电子应用场景标识。
11、优选地,步骤a2包括:
12、a201.根据所述运行数据,提取反映所述锂电池当前性能状态和工况特征的状态参数;
13、a202.根据所述生命周期阶段标识和所述应用场景标识,确定所述状态参数在当前阶段和当前应用场景下对梯次利用潜力分析的重要性权重;
14、a203.结合所述状态参数以及所述重要性权重,计算所述运行数据对梯次利用潜力分析的潜在价值。
15、优选地,步骤a201包括:
16、对所述运行数据进行预处理;
17、根据预处理后的所述运行数据,计算所述锂电池的容量衰减率和内阻变化率;
18、根据预处理后的所述运行数据,统计所述锂电池在不同温度区间和不同充放电倍率区间的运行时长或累计电量;
19、以所述容量衰减率和所述内阻变化率,以及所述运行时长或累计电量作为所述状态参数。
20、优选地,步骤a203包括:
21、b1.获取所述锂电池所属批次的批次运行数据;所述批次运行数据包括与所述锂电池同一批次的其它锂电池的历史运行数据、历史生命周期阶段标识以及历史应用场景标识;
22、b2.根据所述批次运行数据,分析所述锂电池所属批次在不同历史生命周期阶段和不同历史应用场景下的性能衰减趋势,作为整体性能衰减趋势;
23、b3.根据所述整体性能衰减趋势,以及当前的所述生命周期阶段标识和当前的所述应用场景标识,确定所述状态参数中各项参数的批次化修正系数;
24、b4.利用所述批次化修正系数修正所述重要性权重,得到修正后的重要性权重;
25、b5.基于所述状态参数以及所述修正后的重要性权重,计算所述运行数据对梯次利用潜力分析的潜在价值。
26、优选地,步骤b3之后和步骤b4之前,还包括:
27、b6.获取所述锂电池的个体历史运行数据、个体历史生命周期阶段标识以及个体历史应用场景标识;
28、b7.根据所述个体历史运行数据、所述个体历史生命周期阶段标识以及所述个体应用场景标识,分析所述锂电池的个体性能衰减趋势;
29、b8.根据所述个体性能衰减趋势与所述整体性能衰减趋势之间的差异、当前的所述生命周期阶段标识以及当前的所述应用场景标识,计算所述批次化修正系数的个体化调整量;
30、b9.根据所述个体化调整量,对所述批次化修正系数进行调整。
31、优选地,步骤a3中,被调整的采集行为参数包括采集频率、采集精度以及采集数据项列表中的至少一项。
32、优选地,步骤a3包括:
33、a301.获取所述运行数据中各数据项的传输通道的网络状态信息;
34、a302.根据所述潜在价值、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,确定所述运行数据中各数据项对梯次利用潜力分析的重要性度量;
35、a303.根据所述重要性度量和所述网络状态信息,调整所述运行数据的采集频率、采集精度以及采集数据项列表中的至少一项。
36、优选地,步骤a302包括:
37、根据所述运行数据、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,识别所述运行数据中存在关联性的数据项组合,得到关联数据项组合;
38、根据所述关联数据项组合、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,评估所述关联数据项组合对梯次利用潜力分析的组合价值;
39、根据所述潜在价值、所述生命周期阶段标识、所述应用场景标识、所述关联数据项组合以及所述组合价值,确定所述运行数据中各数据项对梯次利用潜力分析的重要性度量。
40、第二方面,本技术提供了一种锂电池全生命周期数据管理系统,用于对锂电池的全生命周期数据进行管理,以支撑梯次利用潜力分析,该系统包括:
41、获取模块,用于实时获取锂电池的运行数据以及对应的生命周期阶段标识和应用场景标识;
42、价值评估模块,用于根据所述运行数据、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,评估所述运行数据对梯次利用潜力分析的潜在价值;
43、采集调整模块,用于根据所述潜在价值、所述生命周期阶段标识以及所述应用场景标识,调整所述运行数据的采集行为参数;
44、关联存储模块,用于将调整采集行为参数后获取的运行数据,与所述锂电池的已有全生命周期数据进行关联存储,得到更新的全生命周期数据;
45、特征提取模块,用于根据所述更新的全生命周期数据,提取用于梯次利用潜力分析的特征数据。
46、有益效果:本技术提供的一种锂电池全生命周期数据管理方法及系统,通过实时获取电池运行数据及其上下文信息,并基于这些信息评估数据的潜在价值,从而动态调整数据采集策略,解决了传统静态采集方式带来的数据冗余和关键信息捕获不足的问题,提高了数据管理的效率和针对性;从而,能够根据数据价值动态调整采集行为,提高数据采集效率,降低管理成本,并更有效地支撑梯次利用潜力分析。