储能系统电芯采样故障诊断方法及储能系统与流程

1.本发明涉及储能系统技术领域，特别涉及一种储能系统电芯采样故障诊断方法及储能系统。


背景技术：

2.目前，储能系统基本上都采用三级架构，电芯数据全部依靠bmu采集，采集的异常直接导致上级系统误判，最终导致整个系统运行异常。同时，储能系统单体电芯数据异常可能的原因较多，若无法确定具体是那种原因导致单体电芯采样获取的数据异常，则需要耗费大量时间对储能系统进行排查，甚至需要针对电池包逐级拆解测试，售后维护难度大以及时间长。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种储能系统电芯采样故障诊断方法，旨在解决现有的储能系统无法确定单体电芯采样获取的数据异常原因的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的储能系统电芯采样故障诊断方法，包括：
5.在接收到电芯采样数据异常时，获取异常电芯的性能参数信息，以及多个正常电芯的性能参数信息；
6.根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的性能参数信息，确定为电芯故障还是采样故障。
7.可选地，多个所述正常电芯的性能参数信息为每一所述正常电芯的电芯容量值的集合；
8.所述异常电芯的性能参数信息为异常电芯进行多次充放电循环时每次充放电循环获得的电芯容量值的集合；其中，充放电循环的循环次数与正常电芯的数量对应。
9.可选地，所述根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的性能参数信息，确定电芯故障还是采样故障的步骤包括：
10.将所述异常电芯每次充放电循环获得的电芯容量值与一所述正常电芯的电芯容量值的电芯容量值进行差值计算，以获得多组容量差值；
11.在多组容量差值中，存在一组容量差值小于预设容量差值时，确定为采样故障；
12.在多组容量差值均大于或等于预设容量差值时，确定为电芯故障。
13.可选地，在所述在多组容量差值均大于或等于预设容量预设差值时，确定为电芯故障的步骤之后，所述储能系统电芯采样故障诊断方法还包括：
14.获取多个所述正常电芯的工作参数，以及所述异常电芯的工作参数；
15.根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的工作参数，确定电芯异常的故障类型。
16.可选地，所述工作参数包括电压变化斜率及温度变化斜率；
17.所述根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的工作参数，确定电芯异常的故障类型的步骤包括：
18.根据多个所述正常电芯的电压变化斜率和所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常；
19.根据多个所述正常电芯的温度变化斜率和所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常；
20.根据所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率的异常与否，确定电芯异常的故障类型。
21.可选地，所述根据多个所述正常电芯的电压变化斜率和所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常的步骤具体为：
22.获取多个正常电芯的电压变化斜率，并进行均值计算，以获得电压平均变化斜率，根据电压平均变化斜率与所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常。
23.可选地，获取多个正常电芯的电压变化斜率并进行均值计算，以获得电压平均变化斜率，根据电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常的步骤包括：
24.将电压平均变化斜率与所述异常电芯的电压变化斜率进行差值计算，以获得电压斜率差值；
25.在电压斜率差值在预设电压斜率差值范围以外时，确定所述异常电芯的电压变化斜率异常；
26.在电压斜率差值在预设电压斜率差值范围以内时，确定所述异常电芯的电压变化斜率正常。
27.可选地，所述根据多个所述正常电芯的温度变化斜率和所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常的步骤具体为：
28.获取多个正常电芯的温度变化斜率并进行均值计算，以获得温度平均变化斜率，根据温度平均变化斜率与所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常。
29.可选地，获取多个正常电芯的温度变化斜率并进行均值计算，以获得温度平均变化斜率，根据温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常的步骤包括：
30.将温度平均变化斜率与所述异常电芯的温度变化斜率进行差值计算，以获得温度斜率差值；
31.在温度斜率差值在预设温度斜率差值范围以外时，确定所述异常电芯的温度变化斜率异常；
32.在温度斜率差值在预设温度斜率差值范围以内时，确定所述异常电芯的温度变化斜率正常。
33.可选地，根据所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率的异常与否，确定电芯异常的故障类型的步骤具体为：
34.在所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率均正常时，确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效；
35.在所述异常电芯的电压变化斜率异常，和/或所述异常电芯的温度变化斜率均异
常时，确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效。
36.可选地，在所述异常电芯的电压变化斜率异常，和/或所述异常电芯的温度变化斜率均异常时，确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效的步骤之后，所述储能系统电芯采样故障诊断方法还包括：
37.获取多个所述正常电芯的开路电压值，并进行均值计算，以获得开路平均电压值；
38.获取所述异常电芯的开路电压值；
39.将开路平均电压值与所述异常电芯的开路电压值进行差值计算，以获得开路电压差值；
40.在开路电压差值大于或等于预设开路电压差值时，确定电芯异常的故障类型为电芯永久性失效；
41.在开路电压差值小于预设开路电压差值时，确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效。
42.本发明还提出一种储能系统，所述储能系统包括：
43.存储器，所述存储器上存储有电芯采样故障诊断程序；以及，
44.处理器，所述电芯采样故障诊断程序被所述处理器执行时，实现上述的储能系统电芯采样故障诊断方法。
45.本发明技术方案中，在接收到电芯采样数据异常时，获取多个正常电芯的性能参数信息，以及异常电芯的性能参数信息，再根据异常电芯和多个正常电芯的性能参数信息，即可确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯故障还是采样故障。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型，以使用户能够快速确定故障类型，解决了现有的储能系统无法确定单体电芯采样获取的数据异常原因的问题。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
47.图1为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的流程示意图；
48.图2为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
49.图3为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
50.图4为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
51.图5为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
52.图6为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
53.图7为本发明储能系统电芯采样故障诊断方法一实施例的细化流程示意图；
54.图8为本发明储能系统一实施例的硬件结构示意图。
55.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
56.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
58.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
59.目前，现有的储能系统大多数均采用三级系统架构，电芯的数据全部依靠bmu来进行采集，bmu采集的异常很容易直接导致上级系统的误判，最终导致整个系统运行异常。同时，储能系统单体电芯数据异常可能的原因较多，例如电芯异常、采样芯片异常及采样端子异常等等，单体电芯数据异常会导致储能系统的soc误差大，从而使得最低和最高soc差异性变大，系统无法满足满充满放，无法满足系统标定容量，甚至可能导致系统故障、损坏。进一步地，若无法确定具体是那种原因导致单体电芯数据异常，则需要耗费大量时间对储能系统进行排查，甚至需要针对电池包逐级拆解测试，售后维护难度大以及时间长。
60.为此，本发明提出一种储能系统电芯采样故障诊断方法，在本发明一实施例中，参考图1，储能系统电芯采样故障诊断方法包括：
61.步骤s100、在接收到电芯采样数据异常时，获取异常电芯的性能参数信息，以及多个正常电芯的性能参数信息；
62.在本实施例中，可以设置有用于进行故障诊断的主控芯片，例如mcu、dsp(digital signal process，数字信号处理芯片)、fpga(field programmable gate array，可编程逻辑门阵列芯片)等，用于控制储能系统中的bms电池管理系统对电芯进行测试，并从bms电池管理系统中获取相关的电芯性能参数信息。此外，也可以额外设置对应的测试电路及采样电路，专门用于实现本故障诊断方法。
63.在储能系统运行时，储能系统中的bms电池管理系统会实时监测电池在不同阶段下的电芯状态，包括充电阶段、放电阶段及静置阶段。其中，在充放电阶段，电芯电压在平台区域时，若bms电池管理系统监测到有电芯的最高电压或最低电压与电压的压差在30mv以上时，则判定该电芯数据异常。此时，bms电池管理系统会将电芯采样数据异常的信息发送至进行故障诊断的主控芯片，以使主控芯片确定异常电芯的位置，并对异常电芯进行故障诊断。
64.当进行故障诊断的主控芯片接收到电芯采样数据异常的信息时，主控芯片会从bms电池管理系统中获取异常电芯及正常电芯的性能参数信息，例如电芯容量、电芯电压及温度一段时间内的变化斜率、电芯的开路电压等。或者，主控芯片还可以控制bms电池管理
系统对异常电芯及正常电芯进行测试，从而获取异常电芯及正常电芯的性能参数信息。
65.步骤s200、根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的性能参数信息，确定为电芯故障还是采样故障。
66.可以理解的是，当电芯出现故障时，故障电芯的性能参数会与正常电芯的性能参数会有较大的出入，而当采样出现异常时，异常电芯的性能参数与正常电芯的性能参数不会有较大的出入，此时可以通过多次采集数据与正常电芯的数据进行比较，也可以通过其他的采样芯片或备用采样芯片对数据进行采样，若存在数据正常的情况时，则可以判断为采样异常。因此，可以通过将正常电芯的性能参数信息与异常电芯的性能参数信息进行计算、比较等方式处理，并根据处理结果，在电芯采样数据异常时，即可以判断出为电芯故障还是采样故障。
67.在本实施例中，可以根据正常电芯和异常电芯的性能参数信息，在电芯采样数据异常时，确定为电芯故障还是采样故障，例如，将多个正常电芯的电芯容量值与异常电芯的多次测试获得的电芯容量值进行比较，当异常电芯的电芯容量值均与多个正常电芯的电芯容量值相差较大时，则确定异常电芯的容量异常，此时可以判断为电芯异常，并进行进一步的判断。在判断出电芯异常后，可以通过获取正常电芯与异常电芯的电压变化速率、温度变化速率及开路电压等数据进行计算、比较等方式处理，并根据处理结果进一步判断电芯异常的原因是电芯永久性失效还是电芯非永久性失效。可以理解的是，可以仅获取一个正常电芯的数据与异常电芯的数据进行比较判断，也可以获取多个正常电芯的数据，并取平均值与异常电芯的数据进行比较判断，能够提高故障诊断的准确性。此外，还可以在判断出具体的故障类型后，将对应的故障信息上传至上位机，或通过设置的显示组件进行显示，也可以根据故障类型，给出适合的故障处理方案，以提高故障处理及维护效率。
68.本发明技术方案中，在接收到电芯采样数据异常时，获取多个正常电芯的性能参数信息，以及异常电芯的性能参数信息，再将获取的性能参数信息进行计算处理，即可根据处理结果确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯故障还是采样故障。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型，以使用户能够快速确定故障类型，并及时进行停用、维修、更换等故障处理，可以有效避免因电芯采样数据异常而导致的系统故障或损坏，使得故障诊断更加高效快捷，提高了故障诊断的效率和用户使用的便利性。
69.参考图2，在本发明一实施例中，多个所述正常电芯的性能参数信息为每一所述正常电芯的电芯容量值的集合；
70.所述异常电芯的性能参数信息为异常电芯进行多次充放电循环时每次充放电循环获得的电芯容量值的集合；其中，充放电循环的循环次数与正常电芯的数量对应。
71.在本实施例中，在接收到电芯采样数据异常时，获取多个正常电芯的电芯容量值，以及异常电芯进行多次充放电循环时每次充放电循环获得的电芯容量值。其中，正常电芯与异常电芯的电芯容量值可以是通过bms进行测试并获取的，也可以是通过额外设置的专门用于故障诊断的测试电路及采样电路获取的。电芯容量可以通过放电实验法、开路电压法、安时积分法及卡尔曼滤波法等测试方法获取，可选地，可以选用安时积分法来获取正常电芯与异常电芯的电芯容量值。安时积分法是通过对时间和电流进行积分，并以充电放电的倍率和温度修正系数作为补偿系数进行容量值的计算，安时积分法具有受电池自身情况
的限制相对较小，计算方法简单、可靠，能够对电池的荷电状态进行实时估算等优点，能够提高所获取的电芯容量值的准确性。
72.所述根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的性能参数信息，确定电芯故障还是采样故障的步骤包括：
73.s210、将所述异常电芯每次充放电循环获得的电芯容量值与一所述正常电芯的电芯容量值的电芯容量值进行差值计算，以获得多组容量差值；
74.s220、在多组容量差值中，存在一组容量差值小于预设容量差值时，确定为采样故障；
75.在多组容量差值均大于或等于预设容量差值时，确定为电芯故障。
76.在本实施例中，获取多个正常电芯的电芯容量值及异常电芯多次充放电循环的电芯容量值后，将多个正常电芯的电芯容量值与异常电芯多次充放电循环的电芯容量值一一进行差值计算，并根据差值计算结果，确定异常电芯的容量是否正常，进而判断电芯采样数据异常的故障类型。例如，获取三个正常电芯的电芯容量值及异常电芯三次充放电循环的电芯容量值，具体的数据获取过程可以为，通过采样、计算得到一个正常电芯的电芯容量值及异常电芯第一次充放电循环时的电芯容量值，并将这两个值作为一组进行差值计算，然后再获取另一个正常电芯的电芯容量值及异常电芯第二次充放电循环时的电芯容量值，并将这两个值作为一组进行差值计算，如此获取三组数据进行差值计算，再根据这三组差值计算结果，确定异常电芯的容量是否正常。
77.可选地，可以选用安时积分法来获取正常电芯与异常电芯的电芯容量值，预设容量差值可以设置为两安时，或者根据实际的储能系统设置对应的预设容量差值。若正常电芯的电芯容量值与异常电芯的电芯容量值的容量差值小于预设容量差值时，则可以确定异常电芯的容量正常，若正常电芯的电芯容量值与异常电芯的电芯容量值的容量差值大于或等于预设容量差值时，则可以确定异常电芯的容量异常。
78.若在这三组差值计算结果中，存在一组的差值计算结果判定为异常电芯的容量正常时，则判断电芯采样数据异常的故障类型为采样故障，若三组差值计算结果均为异常电芯的容量异常时，则判断电芯采样数据异常的故障类型为电芯故障。进一步地，若判断为采样故障，可以上传或显示故障类型，以使用户进一步对系统进行故障排查，以确定具体为采样芯片采样异常还是采样线束端子异常。若判断为电芯故障，则可以进一步获取电芯其他数据进行比较，进而具体判断电芯故障的原因。
79.本发明技术方案中，在接收到电芯采样数据异常时，获取多个正常电芯的电芯容量值的集合，以及异常电芯进行多次充放电循环时每次充放电循环获得的电芯容量值的集合，再将获取的电芯容量值进行差值计算，并根据差值计算结果即可确定电芯采样数据异常的故障类型为采样异常还是电芯异常。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型为采样异常还是电芯异常，以使用户能够根据结果快速确定故障类型，并及时进行停用、维修、更换等故障处理，或者是进一步进行故障排查，可以针对性地进行高效处理，以避免因电芯采样数据异常而导致的系统故障或损坏，使得故障诊断更加高效快捷，提高了故障诊断的效率和用户使用的便利性。
80.参考图3，在本发明一实施例中，在所述在多组容量差值均大于或等于预设容量预
设差值时，确定为电芯故障的步骤之后，所述储能系统电芯采样故障诊断方法还包括：
81.s300、获取多个所述正常电芯的工作参数，以及所述异常电芯的工作参数；
82.在本实施例中，在确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯异常后，可以通过获取正常电芯与异常电芯的工作参数，并能够通过对工作参数进行计算、比较等处理后，根据工作参数的处理结果确定电芯异常的故障类型。具体而言，电芯的工作参数可以为电压变化斜率、温度变化斜率及开路电压等，并根据工作参数的处理结果进一步判断电芯异常的原因是电芯永久性失效还是电芯非永久性失效。可以理解的是，可以仅获取一个正常电芯的数据与异常电芯的数据进行比较判断，也可以获取多个正常电芯的数据，并取平均值与异常电芯的数据进行比较判断，能够提高故障诊断的准确性。
83.s400、根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的工作参数，确定电芯异常的故障类型。
84.在本实施例中，可以根据正常电芯和异常电芯的工作参数，确定电芯异常的故障类型，例如，将多个正常电芯的电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率值进行比较，当异常电芯的电压变化斜率值与多个正常电芯的电压平均变化斜率值的差值在预设范围内时，则可以判断为电芯非永久性失效。若差值在预设范围外时，则可以进行进一步判断，进一步判断可以通过获取正常电芯和异常电芯的开路电压值进行计算处理，并根据计算处理结果，最终确定电芯异常的故障类型为非永久性失效还是永久性失效。
85.此外，还可以在判断出具体的故障类型后，将对应的故障信息上传至上位机，或通过设置的显示组件进行显示，以及根据故障类型，对异常电芯所属的电池单体进行对应的故障隔离处理。例如，当确定电芯异常的故障类型为一号单体电池中的电芯永久性失效时，可以对一号单体电池进行永久性故障隔离，诸如将一号单体电池从电池组中取出、或将一号单体电池进行断路等操作。
86.本发明技术方案中，在确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯异常时，获取多个正常电芯的工作参数及异常电芯的工作参数，再将获取的工作参数进行计算、比较等处理，并根据处理结果即可确定电芯异常的故障类型为电芯永久性失效还是电芯非永久性失效，并能够对异常电芯所属的电池单体进行对应的故障隔离处理，以及将电芯异常的故障类型信息上传。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型为采样异常、电芯永久性失效还是电芯非永久性失效，同时，还能够将故障类型进行上传或显示，以使用户能够快速获取诊断结果，并根据结果快速确定故障类型。此外，在确定电芯故障的具体原因后，还能够自动对异常电池单体进行故障隔离处理，能够及时隔离故障单体电池，以避免因电芯异常或用户异常发现不及时而导致的系统故障或损坏，使得故障诊断更加高效智能，并提高了储能系统的安全性。
87.参考图4至图6，在本发明一实施例中，所述工作参数包括电压变化斜率及温度变化斜率；
88.在本实施例中，在确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯异常后，获取多个正常电芯的电压变化斜率值及温度变化斜率值，以及异常电芯的电压变化斜率值及温度变化斜率值。正常电芯与异常电芯的电压变化斜率值及温度变化斜率值可以是通过bms进行测试并获取的，也可以是通过额外设置的专门用于故障诊断的测试电路及采样电路获取的。
电压变化斜率值及温度变化斜率值可以是在电芯充电过程中测试获取的，也可以是在电芯放电过程中测试获取的，还可以是在充电及放电整个过程中测试获取的。可以理解的是，除获取电压变化斜率值及温度变化斜率值进行比较外，还可以获取电压变化的变化曲线及温度变化的变化曲线进行比较，并根据比较结果确定电芯异常的故障类型。
89.所述根据所述异常电芯和多个所述正常电芯的工作参数，确定电芯异常的故障类型的步骤包括：
90.s410、根据多个所述正常电芯的电压变化斜率和所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常；
91.在本实施例中，获取多个正常电芯的电压变化斜率与异常电芯的电压变化斜率进行计算、比较等处理，并根据处理结果，确定异常电芯的电压变化斜率是否正常，进而判断电芯异常的具体故障类型。可以理解的是，若正常电芯的电压变化斜率与异常电芯的电压变化斜率的数值差异在预设范围以内时，则可以确定异常电芯的电压变化趋势正常，若正常电芯的电压变化斜率与异常电芯的电压变化斜率的数值差异在预设范围以外时，则可以确定异常电芯的电压变化趋势异常。
92.可选地，所述根据多个所述正常电芯的电压变化斜率和所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常的步骤具体为：
93.s411、获取多个正常电芯的电压变化斜率，并进行均值计算，以获得电压平均变化斜率，根据电压平均变化斜率与所述异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常。
94.在本实施例中，获取多个正常电芯的电压变化斜率，并进行均值计算，以获得电压平均变化斜率，并根据电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率确定异常电芯的电压变化斜率是否异常，进而判断电芯异常的具体故障类型。例如，获取三个正常电芯与异常电芯的电压变化斜率后，进行均值计算，计算出三个正常电芯的电压平均变化斜率，并将该电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率值进行差值计算，从而根据差值计算结果确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常。
95.可选地，获取多个正常电芯的电压变化斜率并进行均值计算，以获得电压平均变化斜率，根据电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率，确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常的步骤包括：
96.s401、将电压平均变化斜率与所述异常电芯的电压变化斜率进行差值计算，以获得电压斜率差值；
97.s402、在电压斜率差值在预设电压斜率差值范围以外时，确定所述异常电芯的电压变化斜率异常；
98.在电压斜率差值在预设电压斜率差值范围以内时，确定所述异常电芯的电压变化斜率正常。
99.在本实施例中，将计算获取的电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率值进行差值计算，从而根据差值计算结果确定所述异常电芯的电压变化斜率是否异常。具体地，若正常电芯的电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率的数值差异在预设电压斜率差值范围以内时，则可以确定异常电芯的电压变化趋势正常，若正常电芯的电压平均变化斜率与异常电芯的电压变化斜率的数值差异在预设电压斜率差值范围以外时，则可以确定
异常电芯的电压变化趋势异常。可选地，预设电压斜率差值范围可以设置为电压平均变化斜率的-1％～1％。
100.s420、根据多个所述正常电芯的温度变化斜率和所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常；
101.在本实施例中，获取多个正常电芯的温度变化斜率与异常电芯的温度变化斜率进行计算、比较等处理，并根据处理结果，确定异常电芯的温度变化斜率是否正常，进而判断电芯异常的具体故障类型。可以理解的是，若正常电芯的温度变化斜率与异常电芯的温度变化斜率的数值差异在预设范围以内时，则可以确定异常电芯的温度变化趋势正常，若正常电芯的温度变化斜率与异常电芯的温度变化斜率的数值差异在预设范围以外时，则可以确定异常电芯的温度变化趋势异常。
102.可选地，所述根据多个所述正常电芯的温度变化斜率和所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常的步骤具体为：
103.s421、获取多个正常电芯的温度变化斜率并进行均值计算，以获得温度平均变化斜率，根据温度平均变化斜率与所述异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常。
104.在本实施例中，获取多个正常电芯的温度变化斜率，并进行均值计算，以获得温度平均变化斜率，并根据温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率确定异常电芯的温度变化斜率是否异常，进而判断电芯异常的具体故障类型。例如，获取三个正常电芯与异常电芯的温度变化斜率后，进行均值计算，计算出三个正常电芯的温度平均变化斜率，并将该温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率值进行差值计算，从而根据差值计算结果确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常。
105.可选地，获取多个正常电芯的温度变化斜率并进行均值计算，以获得温度平均变化斜率，根据温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率，确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常的步骤包括：
106.s403、将温度平均变化斜率与所述异常电芯的温度变化斜率进行差值计算，以获得温度斜率差值；
107.s404、在温度斜率差值在预设温度斜率差值范围以外时，确定所述异常电芯的温度变化斜率异常；
108.在温度斜率差值在预设温度斜率差值范围以内时，确定所述异常电芯的温度变化斜率正常。
109.在本实施例中，将计算获取的温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率值进行差值计算，从而根据差值计算结果确定所述异常电芯的温度变化斜率是否异常。具体地，若正常电芯的温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率的数值差异在预设温度斜率差值范围以内时，则可以确定异常电芯的温度变化趋势正常，若正常电芯的温度平均变化斜率与异常电芯的温度变化斜率的数值差异在预设温度斜率差值范围以外时，则可以确定异常电芯的温度变化趋势异常。可选地，预设温度斜率差值范围可以设置为温度平均变化斜率的-1％～1％。
110.s430、根据所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率的异常与否，确定电芯异常的故障类型。
111.在本实施例中，可以根据异常电芯的电压变化斜率是否正常，以及异常电芯的温度变化斜率的是否正常，从而确定电芯异常的故障类型。
112.可选地，根据所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率的异常与否，确定电芯异常的故障类型的步骤具体为：
113.s431、在所述异常电芯的电压变化斜率与温度变化斜率均正常时，确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效；
114.在所述异常电芯的电压变化斜率异常，和/或所述异常电芯的温度变化斜率均异常时，确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效。
115.在本实施例中，若异常电芯的电压变化斜率及温度变化斜率均正常时，则可以确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效。若异常电芯的电压变化斜率及温度变化斜率中，有任意一种变化斜率存在异常时，则可以确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效，此时，可以进一步获取正常电芯与异常电芯的其他工作参数进行处理，以根据处理结果，进而具体判断电芯故障的原因。
116.本发明技术方案中，在确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯异常时，获取异常电芯与多个正常电芯的电压变化斜率及温度变化斜率，再将获取的数据进行均值计算、差值计算等，并根据计算结果即可确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效还是电芯非永久性失效。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型具体为采样异常、电芯永久性失效还是电芯非永久性失效，且采用了多组数据进行异常判断，提高了故障诊断的准确性。
117.参考图7，在本发明一实施例中，在所述异常电芯的电压变化斜率异常，和/或所述异常电芯的温度变化斜率均异常时，确定电芯异常的故障类型为疑似电芯永久性失效的步骤之后，所述储能系统电芯采样故障诊断方法还包括：
118.s510、获取多个所述正常电芯的开路电压值，并进行均值计算，以获得开路平均电压值；
119.s520、获取所述异常电芯的开路电压值；
120.s530、将开路平均电压值与所述异常电芯的开路电压值进行差值计算，以获得开路电压差值；
121.s540、在开路电压差值大于或等于预设开路电压差值时，确定电芯异常的故障类型为电芯永久性失效；
122.在开路电压差值小于预设开路电压差值时，确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效。
123.在本实施例中，获取异常电芯与多个正常电芯的开路电压值，并对多个正常电芯的开路电压值进行均值计算后获得开路平均电压值，将多个正常电芯的开路平均电压值与异常电芯的开路电压值进行差值计算，并根据差值计算获取的开路电压差值，确定异常电芯的开路电压值是否正常，进而判断电芯异常的具体故障类型。例如，获取异常电芯及五个正常电芯的开路电压值后，计算出五个正常电芯的开路平均电压值，并将五个正常电芯的开路平均电压值与异常电芯的开路电压值进行差值计算，从而根据差值计算结果确定异常电芯的开路电压是否正常。
124.若正常电芯的开路平均电压值与异常电芯的开路电压值的差值大于或等于预设
开路电压差值时，则确定异常电芯的开路电压值异常。若正常电芯的开路平均电压值与异常电芯的开路电压值的差值小于预设开路电压差值时，则确定异常电芯的开路电压值正常。可选地，预设开路电压差值可以设置为5mv。
125.具体地，若异常电芯的开路电压值异常时，则可以确定电芯异常的故障类型为电芯永久性失效。若异常电芯的开路电压值正常时，则可以确定电芯异常的故障类型为电芯非永久性失效。
126.本发明技术方案中，在确定电芯采样数据异常的故障类型为电芯异常时，获取异常电芯与多个正常电芯的电压变化斜率、温度变化斜率及开路电压值，再将获取的数据进行均值计算、差值计算等，并根据计算结果即可确定电芯异常的故障类型为电芯永久性失效还是电芯非永久性失效。如此，在实际应用中，能够在储能系统出现电芯采样数据异常时，对异常电芯进行故障诊断，并得出电芯采样数据异常的故障类型具体为采样异常、电芯永久性失效还是电芯非永久性失效，且采用了多组数据进行异常判断，提高了故障诊断的准确性。此外，用户能够根据结果快速确定故障类型，并及时进行停用、维修、更换等故障处理，或者是进一步进行故障排查，可以针对性地进行高效处理，以避免因电芯采样数据异常而导致的系统故障或损坏，使得故障诊断更加高效快捷，提高了故障诊断的效率和用户使用的便利性。
127.本发明还提出一种储能系统，该储能系统包括：
128.存储器，所述存储器上存储有电芯采样故障诊断程序；以及，
129.处理器，所述电芯采样故障诊断程序被所述处理器执行时，实现上述的储能系统电芯采样故障诊断方法。
130.如图8所示，图8为储能系统的硬件结构示意图。储能系统可以包括：处理器1001，例如cpu(central processing unit，中央处理器)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。本领域技术人员可以理解，图6中示出的硬件结构并不构成对该控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
131.具体的，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；
132.用户接口1003用于连接客户端，与客户端进行数据通信，用户接口1003可以包括输出单元，如显示屏、输入单元，如键盘；
133.网络接口1004用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信，网络接口1004可以包括输入/输出接口，比如标准的有线接口、无线接口，如wi-fi接口；
134.存储器1005用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括该控制设备中任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器，例如磁盘存储器，可选的，存储器1005还可以是独立于所述处理器1001的存储装置；
135.具体的，继续参照图8，存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无线充电启动控制程序，其中，网络通信模块可以用于连接服务器，与服务器进行数据通信；
136.处理器1001可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件，处理器1001用于调用存储器1005中存
储的电芯采样故障诊断程序，并执行如储能系统电芯采样故障诊断方法各个实施例的全部或部分步骤。
137.值得注意的是，由于本发明储能系统基于上述的储能系统电芯采样故障诊断方法，因此，本发明储能系统的实施例包括上述储能系统电芯采样故障诊断方法全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
138.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。