[发明专利]基于信息熵的电池组不一致性综合评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于信息熵的电池组不一致性综合评价方法及系统，其中该方法包括根据电池组中包含电池单体的数量以及选定的评价因子来构建评价电池组的原始数据矩阵；对原始数据矩阵进行归一化处理，得到所有评价因子的归一化矩阵；根据归一化矩阵中的评价因子分别与其自然对数相乘后累加再与表示电池组中包含电池单体数量的常系数相乘后取反，得到相应评价因子的熵值；确定出相应评价因子熵值所占的权重，进而得到归一化矩阵的权重矩阵；将归一化矩阵与其权重矩阵相乘，得到评价因子的评估矩阵；计算评价因子的评估矩阵中所有元素的标准差，得到整个电池组的不一致性定量评价数据。

技术领域

本发明属于电池组评价领域，尤其涉及一种基于信息熵的电池组不一致性综合评价方法及系统。

背景技术

动力电池是电动汽车的核心部件，一般将成千上百节电池单体串并联连接成电池组后使用。但由于电池加工制作过程存在诸多工艺微小偏差和不确定因素，使得电池本身存在先天的不一致性；在使用过程，由于电池组长期处于复杂的充放电环境，会进一步加剧电池单体之间的不一致性，从而会大幅降低电池组的可用容量，缩短其使用寿命，迫切需要建立一种电池组不一致性的评估机制，为电池组的高效、可靠管理提供依据。

目前针对电池组不一致性评价主要有单参数评价法，如容量评价、电压评价以及内阻评价等；多参数评价法，如综合开路电压、短路电流、内阻及最大功率来评价电池组不一致性。另外还有一些非电性能的参数评价，如温度评价法等等。

事实上，电池组的不一致性往往是各电池单体在容量、内阻等多个方面的综合体现，而单参数评价法仅仅考虑一个因素，不能完全反应电池组不一致性的真实情况。多参数评价法能一定程度反应电池组不一致性，但现有评价方法多是将参数进行简单数学运算，真实可靠性欠佳；非电性能的评价法，只能作为电池组不一致性评价的一种补充评价。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于信息熵的电池组不一致性综合评价方法，其具能够综合电池容量、内阻、电压等多参数的电池组不一致性评价方法，可实现电池组不一致性的有效评价。

本发明的基于信息熵的电池组不一致性综合评价方法，包括：

步骤1：根据电池组中包含电池单体的数量以及选定的评价因子来构建评价电池组的原始数据矩阵；

步骤2：对原始数据矩阵进行归一化处理，得到所有评价因子的归一化矩阵；

步骤3：根据归一化矩阵中的评价因子分别与其自然对数相乘后累加再与表示电池组中包含电池单体数量的常系数相乘后取反，得到相应评价因子的熵值；

步骤4：以1与相应评价因子的熵值的差值作为分子，选定的评价因子的总数量与所有评价因子的熵值累加值之差作为分母，确定出相应评价因子熵值所占的权重，进而得到归一化矩阵的权重矩阵；

步骤5：将归一化矩阵与其权重矩阵相乘，得到评价因子的评估矩阵；

步骤6：计算评价因子的评估矩阵中所有元素的标准差，得到整个电池组不同寿命状态下的不一致性定量评价数据。

进一步的，该方法还包括：将整个电池组的不一致性定量评价数据与预设的不一致性程度门限值，最终得到电池组不一致性的程度。

进一步的，评价因子包括正类评价因子和负类评价因子。

其中，在本案例中正类评价因子包括：容量、恒流充入容量与恒压充入容量的比值等；

负类评价因子包括：内阻等。

进一步的，在对原始数据矩阵进行归一化处理的过程中，对于正类评价因子，其值越大越好。

进一步的，在对原始数据矩阵进行归一化处理的过程中，对于负类评价因子，其值越小越好。