一种基于大数据的动力电池回收管理系统及方法

本发明涉及动力电池回收管理，具体为一种基于大数据的动力电池回收管理系统及方法。

背景技术：

1、目前，新能源汽车呈现快速发展，产销量呈现高速增长趋势。新能源车产销的快速增长带动动力锂电池装机量大大提升，在动力锂电池装机进入爆发增长期的同时，动力锂电池的回收问题也逐渐提上日程。

2、根据中国专利申请号为cn202110150766.8公开了一种废旧锂电池回收管理系统和方法，录入和存储回收的废旧电池的基本信息；在对回收的废旧电池进行测试分析获取测试分析数据，并根据测试分析数据对所述废旧电池进行分类并保存分类信息；在对根据废旧电池的分类信息采取相应的处理措施时保存相应的处理措施信息，并对采取相应的处理措施进行处理后根据分类信息将废旧电池进行分库存储并保存相应的库存信息；对废旧电池的库存信息进行管理，定期自动将关于废旧电池的贮存状态信息报送至管理人员。

3、上述专利在对电池进行回收的过程中，通过数据分析测试来进行分类保存，方便后续的存储，但是针对电池是否能够重新利用没有进行分析，进一步的通过上述的回收方式会存在废旧电池的不合理利用，其次在对废旧电池进行存储的时候，没有进行合理的存储风险预警，进一步的不能及时发现存储过程中的潜在危险，严重时会存在重大事故。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于大数据的动力电池回收管理系统及方法，解决了没有合理的对废旧电池进行回收利用分析，造成废旧电池不合理回收的情况，同时没有进行合理的回收风险预警的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于大数据的动力电池回收管理系统，动力电池信息获取模块，该模块用于对动力电池的基础信息进行采集，并将采集到的基础信息传输到回收初步分析模块，其中采集到的基础信息包括：动力电池使用时长、动力电池回收原因和动力电池存储量。

3、回收初步分析模块，该模块对获取的基础信息进行分析，具体的通过对动力电池存储量进行分析来判断动力电池是否具有二次利用的价值，且具体的判断方式如下：

4、将所有的动力电池进行标号记作n，且n=1、2、…、m，同时获取动力电池n的电池存储量记作dn，接着获取到判断标准dy，并将电池存储量dn与判断标准dy进行比较，电池的总存储量低于额定指标的80%便需退役，因此判断标准dy的值为额定指标的80%；

5、将电池存储量dn大于判断标准dy的动力电池进行筛选，并记作为二次利用电池同时生成二次利用电池信息，将电池存储量dn小于判断标准dy的动力电池进行筛选，并记作为待分析电池同时生成待分析电池信息，接着将二次利用电池信息传输到回收分析管理模块，将待分析电池信息传输到电池评估模块。

6、电池状态评估模块，该模块对获取的待分析电池信息进行处理，通过对待分析电池的状态进行评估分析，判断是否需要进行二次利用，且具体的评估分析方式如下：

7、获取待分析电池信息中的任意一组待分析电池，并将其记作为分析对象，同时获取分析对象内的电芯并记作a，且a=1、2、…、b，接着对电芯a充电和放电状态下不同电荷对应的温度进行分析；

8、获取电芯a正常工作时对应的最高温度记作t1，且此处的最高问题是根据实际使用过程中产生的数据进行取值，同时获取在相同条件下工作时对应的温度ta，并将二者进行比较，当ta小于t1时，则表示电芯a工作状态正常，并将对应的电芯记作预处理电芯，反之当ta大于t1时，则表示电性a工作状态异常，并将对应的电芯记作异常电芯，同时生成异常电芯信息；

9、针对预处理电芯则进一步的对温度变化值进行分析，获取不同电荷状态下预处理电芯温度变化值，同时建立电荷状态与电芯温度的关系图，并根据关系图来判断预处理电芯温度变化值的情况，当温度变化值为均匀变化时，则将预处理电芯标记为二次利用电芯并生成二次利用电芯信息，反之当温度变化值为非均匀变化时，则将预处理电芯标记为异常电芯同时生成异常电芯信息，接着将二次利用电芯信息和异常电芯信息传输到回收分析管理模块。具体的此处温度变化值表示为在进行等量电荷增大的情况下判断温度变化情况，同时均匀变化表示为温度变化值之间的差值在±5℃，而超过差值±5℃则标记为异常电芯。

10、回收分析管理模块，该模块对获取的异常电芯信息、二次利用电芯信息和二次利用电池信息进行分析，且具体的分析方式为：

11、对所有二次利用电芯进行标号记作i，且i=1、2、…、j，同时获取二次利用电芯i对应的使用时长记作gi，并根据使用时长对二次利用电芯i进行同时段分类处理得到电芯同时段信息，同理对二次利用电池进行使用时长分析得到电池同时段信息，并将电芯同时段信息与电池同时段信息整合生成同时段信息；且此处的同时段信息表示为相同时间段内的使用时长，比如同样是使用7个月之内的电池和电芯，则将这类电池和电芯进行分类。

12、接着对同时段信息对应的二次利用电池和二次利用电芯进行分析，获取二次利用电池和二次利用电芯对应的故障原因，并根据故障原因判断是否存在重新利用的风险，若存在则标记为异常电池同时生成异常电池信息，反之若不存在则表示为正常电池同时生成正常电池信息，同理生成异常电芯信息和正常电芯信息，并将正常电池信息和正常电芯信息传输到信息输出模块。

13、接着对生成的异常电池信息和异常电芯信息进行回收管理分析，通过对异常电池和异常电芯的风险进行预警，从而进行合适回收管理，且具体的风险预警如下：

14、对所有的异常电池和异常电芯进行标号记作k，且k=1、2、…、o，且此处的标号是根据使用时长值的大小进行顺序标号，接着根据对应的电化学性能来进行风险分类得到风险分类信息，接着获取任意一组风险分类信息为目标对象，并对目标对象进行分析；

15、获取目标对象中所有的异常电池和异常电芯，获取到对应的温度t、稳定值s和使用时长g，且稳定值表示为电池和电芯正常环境下对应的反应速率，接着将获取的参数代入公式计算得到对应的风险值q，以此类推计算所有目标对象中异常电池和异常电芯的风险值，并计算均值qp记作目标对象的标准值；

16、接着获取传输的存储记录，并获取存储记录中的异常记录，且此处的异常记录表示为对需要回收处理的电池进行存储过程中存在的存储异常情况，根据异常记录计算对应的异常风险值，并根据异常风险值选取判断标准，且具体的选取方式为：对所有异常记录对应的异常风险值进行差异比较，当异常风险值不存在差异时，则计算所有异常风险值的均值作为判断标准，当异常风险值存在差异时，则选取最小的异常风险值作为判断标准；

17、将目标对象的标准值与判断标准进行实时监测，当标准值等于判断标准时则生成报警信息，反之当标准值小于判断标准时，则生成监测信息，同时将生成的报警信息和监测信息传输到信息输出模块。

18、信息输出模块，该模块获取到传输的报警信息、监测信息和正常电池信息，并显示给操作人员。

19、有益效果

20、本发明提供了一种基于大数据的动力电池回收管理系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

21、本发明通过对动力电池的电池存储量进行初步分析判断是否存在二次利用价值，进一步的针对存在二次利用价值的动力电池，通过从多个方面包括：状态、工作温度和故障原因进行分析来对存在二次利用价值的动力电池进行更为细致的分析，根据数据的系统分析能够方便对废旧动力电池进行回收利用分析，避免造成回收不合理的情况，同时针对不能回收电池的存储，通过结合电池自身的数据来进行风险预警，提高废旧电池回收存储过程中的安全性，也能够方便管理人员及时的发现危险并采取相应的措施。