关键词:
动力电池
数据挖掘
大数据
异常检测
故障诊断
摘要:
为充分挖掘电动汽车大数据监控平台海量数据应用潜力,提升锂离子电池组传统故障诊断方法在异常检测、故障电池定位和故障诊断等方面的效率,该文提出一种基于数据挖掘和大数据分析的电动汽车高效单体电池异常检测、定位与电池系统故障诊断方法。首先,使用t-SNE对采集的动力电池历史运行数据可视化降维,利用K均值聚类算法结合Z分数方法设计电压异常诊断系数,完成异常单体的准确检测和异常定位,并结合熵权-变异系数法进行单体电池性能评估,实现不同单体电池异常程度的综合评定;其次,采用3σ-MSS算法以概率形式计算电池组中单体电池端电压的异常变化,并通过不同电池故障概率统计分析,利用数理统计方法实现电池系统故障与突发故障的统计分类,在时间维度上进行电池系统的故障诊断;最后,基于该文所提出的故障诊断与异常检测方法,对监控平台上四辆电动汽车三年的运行数据进行了异常特性诊断,并按照春、夏、秋、冬四季对其故障特征进行了分析。诊断结果显示,在四个季节故障概率分布中,电动汽车各单体电池最高故障概率分别为1.99%、4.95%、3.67%、9.52%,平均故障概率为1.54%、4.31%、3.07%、4.59%,夏、冬两季电池故障发生概率高于春、秋两季。相关诊断结果可为动力电池稳定运行提供维护建议,为提升电动汽车的可靠性和优化设计提供参考。