本發明涉及電池系統管理,更具體地,涉及一種電池短板電芯檢測方法、系統及可讀存儲介質。
背景技術:
1、隨著新能源汽車的快速普及,針對電動汽車動力電池的研究越來越受到重視,其中短板電芯檢測是其中一個很重要的研究內容。短板電芯表示在電池中的一組電芯內,性能最差的電芯,它是導致電池組壽命縮短、性能不穩定、可用容量降低和產生安全隱患的主要原因。因此,需要通過一定的方法將短板電芯檢測出來,從而便于維修或者更換,延長電池包的使用壽命。
2、現有技術中一般采用充電識別或者放電識別的方法來識別短板電芯,這兩種方法對于電芯短板的檢測相對來講方法比較單一,且檢測數據不一定準確。
技術實現思路
1、鑒于上述問題,本發明的目的是提供一種電池短板電芯檢測方法、系統和可讀存儲介質
2、本發明第一方面提供了一種電池短板電芯檢測方法,所述方法包括:s1:基于大數據統計學方法,計算出電芯全局異常閾值和極端末端異常閾值;
3、s2:對電芯進行全局異常檢測和末端異常檢測;
4、當電芯全局異常檢測時,電芯全局檢測值超出全局異常閾值時,判定為全局異常;
5、當電芯末異常端檢測時,電芯末端檢測值超出末端異常閾值時,判定為末端異常;
6、s3:將全局異常的電芯所對應的充放電數據和末端異常的電芯所對應的充放電數據進行最終檢測,分析異常電芯超出異常閾值的數據量,通過數據量的分布位置來判斷短板電芯的位置。即對數據量按分位數進行分布統計,處于分布異常區間的電芯,即為短板電芯,同時記錄對應短板電芯的位置。
7、優選地,所述全局異常檢測包括:
8、s2.1.1:計算電池充電數據中每個電芯的全局偏移量,包括全局最大上偏移量和全局最大下偏移量;
9、s2.1.2:合并電池數據的所有全局偏移量數據;即將所有全局最大上偏移量進行合并得到全局最大上偏移量集合,將所有全局最大下偏移量進行合并得到全局最大下偏移量集合;
10、s2.1.3:對電池數據的全局異常閾值進行設定,包括全局上偏移異常閾值、全局下偏移異常閾值;
11、s2.1.4:計算待檢測的電池中單體電芯的全局最大上偏移量和最大下偏移量;并將單體電芯全局最大上偏移量與全局上偏移異常閾值進行比較;
12、當該全局偏移量高壓全局上偏移異常閾值時,或低于全局下偏移異常閾值時,判定該電芯為全局異常,并記錄該電芯的具體位置。
13、優選地,s2.1.1具體為:
14、收集電池中每個電芯電壓至少兩次充電數據的均值減去電池中所有電芯電壓的均值;得到每個電芯電壓相對于所有電芯電壓均值的偏移量;以電池中各電芯電壓偏移量的最大值作為該電池的全局最大上偏移量;
15、收集電池中每個電芯電壓至少兩次放電數據的均值減去電池中所有電芯電壓的均值;得到每個電芯電壓相對于所有電芯電壓均值的偏移量,以電芯電壓偏移量的最小值作為該電池的全局最大下偏移量。
16、優選地,所述全局上偏移異常閾值包括溫和異常上閾值ga1和極端異常上閾值ea1
17、所述全局下偏移異常閾值包括溫和異常下閾值eb1和極端異常下閾值eb1;
18、s2.1.3具體為:
19、使用箱線圖異常檢測法進行全局偏移數據檢測,設全局偏移數據的上四分位數為q31,全局偏移數據的下四分位數為q11,全局四分位區間為δq1;通過控制溫和偏移系數w1和極端偏移系數w2進行閾值設定:
20、在全局最大上偏移量集合中設定溫和異常上閾值ga1和極端異常上閾值ea1;
21、在全局最大下偏移量集合中設定溫和異常下閾值gb1和極端異常下閾值eb1;
22、故,ga1=q31+w1×δq1
23、ea1=q31+w2×δq1
24、gb1=q11-w1×δq1
25、ea1=q11-w2×δq1。
26、優選地,所述末端異常檢測包括以下步驟:
27、s2.2.1:采集每個電池每次的充電數據和放電數據,計算每個電池的末端偏移數據,即計算每次充放電截止時刻的末端最大上偏移量和末端最大下偏移量;
28、s2.2.2:將所有電池的末端最大上偏移量進行合并,得到末端最大上偏移量合集;將所有電池的末端最大下偏移量進行合并,得到末端最大下偏移量合集;
29、s2.2.3:對電池的末端偏移數據的末端異常閾值進行設定,包括末端上偏移異常閾值、末端下偏移異常閾值;
30、s2.2.4:對末端下偏移異常閾值進行校準;
31、s2.2.5:計算待檢測的電池中單體電芯的末端最大上偏移量和最大下偏移量;并將單體電芯末端最大上偏移量與全局上偏移異常閾值進行比較;
32、當該末端偏移量高壓全局上偏移異常閾值時,或低于末端下偏移異常閾值時,判定該電芯為末端異常,并記錄該電芯的具體位置。
33、優選地,所述末端最大上偏移量的計算為:利用電池每次充電截止時刻的最高電芯電壓減去第二高電芯電壓得到末端最大上偏移量;
34、所述末端最大下偏移量的計算為:利用電池每次放電截止時刻的最低電芯電壓減去第二低電芯電壓得到末端最大下偏移量。
35、優選地,所述末端上偏移異常閾值包括溫和異常上閾值ga2和極端異常上閾值ea2
36、所述末端下偏移異常閾值包括溫和異常下閾值eb2和極端異常下閾值eb2;
37、s2.2.3具體為:
38、使用箱線圖異常檢測法進行末端偏移數據檢測,設末端偏移數據的上四分位數為q32,末端偏移數據的下四分位數為q12,末端四分位區間為δq2;通過控制溫和偏移系數w3和極端偏移系數w4進行閾值設定:
39、在末端最大上偏移量集合中設定溫和異常上閾值ga3和極端異常上閾值ea3;
40、在末端最大下偏移量集合中設定溫和異常下閾值eb3和極端異常下閾值eb4;
41、故,ga2=q32+w3×δq2
42、ea2=q32+w4×δq2
43、gb2=q12-w3×δq2
44、ea2=q12-w4×δq2。
45、優選地,s2.2.4具體為:以高于溫和異常上閾值ga2和低于溫和異常下閾值eb2的數據作為校準目標,將校準目標內的數據重新按照s2.2.3所述末端異常閾值的設定方法重新標定末端異常閾值。
46、本發明第二方面提供了一種電池短板電芯檢測系統,包括存儲器和處理器,所述存儲器中包括電池短板電芯檢測方法程序,所述電池短板電芯檢測方法程序被所述處理器執行時實現一種電池短板電芯檢測方法步驟。
47、本發明第三方面提供了一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質中包括電池短板電芯檢測方法程序,所述電池短板電芯檢測方法程序被處理器執行時,實現所述的一種電池短板電芯檢測方法的步驟。
48、與現有技術相比,本發明技術方案的有益效果是:本發明基于多個電池的多個充放電片段數據,從全局異常和末端異常兩個維度進行異常檢測,分別提取了電芯的上下偏移量特征,基于大數據統計分析方法中的箱線圖,計算了電池電芯數據的分位數,并依此計算得到了短板電芯溫和閾值和異常閾值。然后再基于電芯溫和閾值和異常閾值對電池進從全局異常和末端異常兩個維度進行短板電芯異常檢測,找出異常點即短板電芯,再進行短板電芯定位,找出短板電芯的位置。本發明可更準確、更實用和更快速的檢測出電池中的短板電芯。可以有效緩解甚至消除電池組中各單體電池間的不一致性,提高電池組的壽命、性能、可用容量和安全性。