本技術(shù)涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練及故障預(yù)測方法、裝置、設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、閥控式鉛酸蓄電池因其免維護(hù)，污染小，功率密度大等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、通訊、電力、計算機(jī)、科研等領(lǐng)域，并且作為備用電源的鉛酸蓄電池的健康狀態(tài)對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，因此準(zhǔn)確預(yù)測電池內(nèi)阻提醒維護(hù)人員及時處理失效電池，是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行的前提。若鉛酸蓄電池發(fā)生故障不能及時給運(yùn)行設(shè)備供電，將造成系統(tǒng)停機(jī)，導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房，鉛酸蓄電池一般都是成組存在，且電池組的供電能力與落后電池的可用容量緊密相關(guān)，因此及時發(fā)現(xiàn)并處理失效電池十分重要。根據(jù)相關(guān)資料顯示，內(nèi)阻是表征蓄電池是否失效的重要參數(shù)，根據(jù)ieee1188標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)電池內(nèi)阻是其初始值的1.3倍時，該電池的容量可能低于80％，目前存在多種內(nèi)阻測量方式，其中交流放電方式是用一個交流源注入幾十毫安的電流到被測電池(一般頻率小于1khz)，將交流分成幾十個點(diǎn)，利用鎖相技術(shù)，然后測出對應(yīng)點(diǎn)在電池極柱上的電壓動態(tài)響應(yīng)，再根據(jù)歐姆定律計算出電池的內(nèi)阻，但是在線系統(tǒng)不適用，易受到干擾使測量結(jié)果不準(zhǔn)確；數(shù)據(jù)中心大多采用直流放電方式，需要實(shí)時對電池組進(jìn)行大電流瞬時放電，但是這種方式對電池有一定損傷?；谏鲜鰡栴}，亟需一種方法可以在不損傷電池的基礎(chǔ)下可以預(yù)測電池的內(nèi)阻，用于保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練及故障預(yù)測方法、裝置、設(shè)備，可以在不損傷電池的情況下，在線對電池的內(nèi)阻進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測的內(nèi)阻可以檢測電池是否出現(xiàn)故障，用于保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練方法，包括：

3、獲取包括多個樣本的訓(xùn)練集，所述樣本包括歷史測得的電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻；

4、將所述電池單體數(shù)據(jù)、所述電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)輸入待訓(xùn)練的內(nèi)阻預(yù)測模型，以輸出標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻為目標(biāo)對當(dāng)前的內(nèi)阻預(yù)測模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)整；

5、滿足訓(xùn)練結(jié)束條件時，得到用于預(yù)測電池內(nèi)阻的內(nèi)阻預(yù)測模型。

6、可選的，所述內(nèi)阻預(yù)測模型為采用支持向量回歸svr算法的模型，對當(dāng)前的內(nèi)阻預(yù)測模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，包括：

7、對svr算法中的徑向基核函數(shù)中的第一參數(shù)及損失函數(shù)中的第二參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；

8、所述第一參數(shù)為帶寬參數(shù)γ，第二參數(shù)為懲罰系數(shù)c，所述損失函數(shù)為與所述預(yù)測模型預(yù)測的內(nèi)阻及標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻的差值相關(guān)的函數(shù)。

9、可選的，對當(dāng)前的預(yù)測模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，具體包括：

10、根據(jù)灰狼gwo算法，隨機(jī)生成預(yù)設(shè)數(shù)量的灰狼，并觸發(fā)迭代更新；其中，每只灰狼的位置代表當(dāng)前的內(nèi)阻預(yù)測模型中一組參數(shù)，所述一組參數(shù)包括所述帶寬參數(shù)γ和所述懲罰系數(shù)c；

11、觸發(fā)迭代更新時，根據(jù)每只灰狼的位置計算每只灰狼對應(yīng)的適應(yīng)度，根據(jù)所述適應(yīng)度確定α狼、β狼、δ狼及w狼，并根據(jù)α狼、β狼、δ狼的位置確定獵物的位置；其中，所述α狼為領(lǐng)導(dǎo)者，β狼和δ狼是狼群中適應(yīng)度次佳的個體，w狼是狼群中的其他個體，獵物的位置為所述帶寬參數(shù)γ和所述懲罰系數(shù)c的取值；

12、在所述α狼的帶領(lǐng)下，根據(jù)獵物所在位置更新每只灰狼的位置，在迭代次數(shù)未達(dá)到最大值時觸發(fā)下一次地迭代更新；

13、在迭代次數(shù)達(dá)到最大值時，根據(jù)當(dāng)前α狼、β狼、δ狼的位置確定當(dāng)前獵物的位置，確定當(dāng)前獵物的位置為所述帶寬參數(shù)γ和所述懲罰系數(shù)c的最優(yōu)解。

14、可選的，所述訓(xùn)練集中的樣本采用以下方式生成：

15、每隔預(yù)設(shè)時間間隔，根據(jù)直流檢測法計算電池單體內(nèi)阻，并對應(yīng)采集該電池的電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)；

16、將不同時間采集的所述電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及電池單體內(nèi)阻作為不同的樣本。

17、可選的，所述電池單體數(shù)據(jù)包括單體電壓cellv和單體電流i；

18、所述電池單體所在電池組數(shù)據(jù)包括電池組電壓bankv；

19、所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括環(huán)境溫度t。

20、可選的，滿足訓(xùn)練結(jié)束條件，包括：

21、獲取包括測得的電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻的多個測試樣本；

22、將所述測試樣本中的電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)輸入所述預(yù)測模型，并輸出預(yù)測的內(nèi)阻；

23、將所述預(yù)測的內(nèi)阻與所述標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻進(jìn)行比較，確定誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則所述預(yù)測模型訓(xùn)練結(jié)束。

24、第二方面，本技術(shù)提供一種故障預(yù)測方法，包括：

25、響應(yīng)于電池內(nèi)阻預(yù)測請求，獲取電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)；

26、將所述電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)輸入第一方面中任一項(xiàng)所述的方法訓(xùn)練得到的內(nèi)阻預(yù)測模型，得到預(yù)測的內(nèi)阻。

27、可選的，還包括：

28、將所述預(yù)測的內(nèi)阻與該電池的標(biāo)準(zhǔn)閾值內(nèi)阻進(jìn)行比較；

29、確定所述預(yù)測的內(nèi)阻大于該電池的標(biāo)準(zhǔn)閾值內(nèi)阻時告警，確定所述預(yù)測的內(nèi)阻不大于該電池的標(biāo)準(zhǔn)閾值內(nèi)阻時無告警。

30、第三方面，本技術(shù)提供一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練裝置，包括：

31、訓(xùn)練集獲取模塊，用于獲取包括多個樣本的訓(xùn)練集，所述樣本包括歷史測得的電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻；

32、參數(shù)調(diào)整模塊，用于將所述電池單體數(shù)據(jù)、所述電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、所述環(huán)境數(shù)據(jù)輸入待訓(xùn)練的內(nèi)阻預(yù)測模型，以輸出標(biāo)注的電池單體內(nèi)阻為目標(biāo)對當(dāng)前的內(nèi)阻預(yù)測模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)整；

33、訓(xùn)練結(jié)束模塊，用于滿足訓(xùn)練結(jié)束條件時，得到用于預(yù)測電池內(nèi)阻的內(nèi)阻預(yù)測模型。

34、第四方面，本技術(shù)提供一種故障預(yù)測裝置，包括：

35、響應(yīng)模塊，用于響應(yīng)于電池內(nèi)阻預(yù)測請求，獲取電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)；

36、獲取模塊，用于將所述電池單體數(shù)據(jù)、電池單體所在電池組數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)輸入第一方面任一項(xiàng)所述方法訓(xùn)練得到的內(nèi)阻預(yù)測模型，得到預(yù)測的內(nèi)阻。

37、第五方面，本技術(shù)提供一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練設(shè)備，包括：

38、至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行如第一方面中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練的方法。

39、第六方面，本技術(shù)提供一種故障預(yù)測設(shè)備，包括：

40、至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行如第二方面中任何一項(xiàng)所述的故障預(yù)測的方法。

41、根據(jù)本技術(shù)提供的一種內(nèi)阻預(yù)測模型訓(xùn)練及故障預(yù)測方法、裝置、設(shè)備，可以在不損傷電池的情況下，在線對電池的內(nèi)阻進(jìn)行預(yù)測，根據(jù)預(yù)測的內(nèi)阻可以檢測電池是否出現(xiàn)故障，用于保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。