本發(fā)明屬于儲(chǔ)能領(lǐng)域，尤其涉及一種基于自適應(yīng)超聲波檢測(cè)技術(shù)的儲(chǔ)能柜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和新能源行業(yè)的變革，儲(chǔ)能器件作為新能源發(fā)展中的重要組成部分，其檢測(cè)技術(shù)尤為重要。傳統(tǒng)的儲(chǔ)能器件檢測(cè)方法存在效率低、誤差大等問題，而超聲波檢測(cè)作為一種無損檢測(cè)手段，具有靈敏度高、成本低、使用方便、速度快等優(yōu)點(diǎn)。通過設(shè)計(jì)多場(chǎng)景下的不同超聲檢測(cè)設(shè)備來完成對(duì)儲(chǔ)能器件的制備過程、使用過程控制、以及失效分析。通過不同充放電狀態(tài)下的儲(chǔ)能器件構(gòu)建超聲成像模型，反饋給電池管理系統(tǒng)。

2、但是在不同環(huán)境下，類似于溫度這樣的因素會(huì)影響超聲波頻率，不能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量效率低下。該技術(shù)需要一定的時(shí)間來收集和處理數(shù)據(jù)，這對(duì)于儲(chǔ)能柜這種需要實(shí)時(shí)監(jiān)控的場(chǎng)合下成為一個(gè)限制因素。儲(chǔ)能系統(tǒng)云平臺(tái)對(duì)于超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和處理有著強(qiáng)有力的作用，該技術(shù)沒有很好的把它結(jié)合起來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于自適應(yīng)超聲波檢測(cè)技術(shù)的儲(chǔ)能柜系統(tǒng)，包括：

2、超聲波模塊，用于對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行超聲波檢測(cè)，獲得聲學(xué)特征；

3、bms模塊，用于獲取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓以及超聲波模塊傳輸過來的聲學(xué)特征，構(gòu)建soh和soc特性曲線，基于所述soh和soc特性曲線制定充放電策略；

4、能量管理模塊，用于基于所述充放電策略對(duì)能源進(jìn)行優(yōu)化管理；

5、云平臺(tái)，用于向用戶提供電池的健康狀態(tài)、充放電策略和警報(bào)信息。

6、優(yōu)選地，所述超聲波模塊包括：

7、控制裝置，用于生成和控制超聲波的發(fā)射，確保超聲波信號(hào)的穩(wěn)定性和一致性；

8、發(fā)生器，用于基于所述控制裝置的指令產(chǎn)生特定頻率和振幅的超聲波信號(hào)；

9、探頭，用于發(fā)射超聲波并接收反射回來的信號(hào)；

10、放大器，用于增強(qiáng)探頭接收到的微弱超聲波信號(hào)；

11、評(píng)估模塊，用于分析放大后的信號(hào)；

12、輸出模塊，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

13、優(yōu)選地，所述聲學(xué)特征包括：最高幅值、波峰數(shù)量、首波、首波幅值、尾波、尾波幅值和聲波總能量。

14、優(yōu)選地，所述超聲波模塊與所述bms模塊通過rs485通信協(xié)議進(jìn)行通信。

15、優(yōu)選地，所述bms模塊還用于：監(jiān)測(cè)電池是否存在漏液現(xiàn)象。

16、優(yōu)選地，所述bms模塊還用于：獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度參數(shù)，基于所述環(huán)境溫度參數(shù)對(duì)所述超聲波模塊發(fā)射的超聲波的頻率進(jìn)行調(diào)整。

17、優(yōu)選的，所述bms模塊還用于：比較不同聲學(xué)特征對(duì)應(yīng)的soh和soc特性曲線，獲取電池的健康狀態(tài)；

18、若soh曲線整體呈下降趨勢(shì)，且下降速度較快，則認(rèn)為電池健康狀態(tài)惡化明顯；

19、若soc曲線出現(xiàn)異常波動(dòng)，則認(rèn)為電池內(nèi)部存在局部短路、電極材料脫落問題。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

21、1)超聲波檢測(cè)是一種無損檢測(cè)技術(shù)，這意味著在檢測(cè)過程中不會(huì)對(duì)電池造成任何物理損傷。這對(duì)于需要保持電池完整性的應(yīng)用尤為重要，如電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)中的鋰離子電池。

22、2)與傳統(tǒng)的接觸式傳感器相比，超聲波檢測(cè)技術(shù)具有非接觸式的特點(diǎn)，無需使用耦合劑，減少了人為操作的誤差和復(fù)雜性。

23、3)超聲波具有最高幅值、波峰數(shù)量、首波tof、首波幅值、尾波tof、尾波幅值和聲波總能量七個(gè)主要聲學(xué)特征。采用多特征的方式可以提高對(duì)電池漏液程度的識(shí)別精度。

24、4)通過和bms相互配合，根據(jù)電池狀態(tài)、環(huán)境條件等因素動(dòng)態(tài)調(diào)整超聲波頻率的系統(tǒng)。不同的電池老化程度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化以及工作溫度等，對(duì)超聲波的最佳檢測(cè)頻率可能會(huì)產(chǎn)生影響。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些變化，自動(dòng)調(diào)整超聲波頻率，可以更精準(zhǔn)地檢測(cè)電池soh等參數(shù)

25、5)超聲波飛行時(shí)間(tof)測(cè)量對(duì)溫度變化敏感，對(duì)于電動(dòng)汽車和可再生能源存儲(chǔ)等依賴溫度的領(lǐng)域具有重要意義，可以更好地管理電池的運(yùn)行條件。超聲波探測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)，因此它特別適合于需要儲(chǔ)能柜這種快速響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景。bms依據(jù)超聲波tof、電壓等參數(shù)運(yùn)用機(jī)械模型算法建立soh—soc模型預(yù)估電池壽命及其健康狀況，反饋至ems作出相應(yīng)的能源優(yōu)化策略。

技術(shù)特征：

1.一種基于自適應(yīng)超聲波檢測(cè)技術(shù)的儲(chǔ)能柜系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲學(xué)特征包括：最高幅值、波峰數(shù)量、首波、首波幅值、尾波、尾波幅值和聲波總能量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波模塊與所述bms模塊通過rs485通信協(xié)議進(jìn)行通信。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述bms模塊還用于：監(jiān)測(cè)電池是否存在漏液現(xiàn)象。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述bms模塊還用于：獲取當(dāng)前的環(huán)境溫度參數(shù)，基于所述環(huán)境溫度參數(shù)對(duì)所述超聲波模塊發(fā)射的超聲波的頻率進(jìn)行調(diào)整。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述bms模塊還用于：比較不同聲學(xué)特征對(duì)應(yīng)的soh和soc特性曲線，獲取電池的健康狀態(tài)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于自適應(yīng)超聲波檢測(cè)技術(shù)的儲(chǔ)能柜系統(tǒng)，所屬領(lǐng)域?yàn)閮?chǔ)能領(lǐng)域，包括：超聲波模塊，用于對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行超聲波檢測(cè)，獲得聲學(xué)特征；BMS模塊，用于獲取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓以及超聲波模塊傳輸過來的聲學(xué)特征，構(gòu)建SOH和SOC特性曲線，基于所述SOH和SOC特性曲線制定充放電策略；能量管理模塊，用于基于所述充放電策略對(duì)能源進(jìn)行優(yōu)化管理；云平臺(tái)，用于向用戶提供電池的健康狀態(tài)、充放電策略和警報(bào)信息。本發(fā)明通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些變化，自動(dòng)調(diào)整超聲波頻率，可以更精準(zhǔn)地檢測(cè)電池SOH等參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳宇健,鄭達(dá)凱,徐青,何宇寧,涂雨康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8