[发明专利]一种电池单体一致性评价的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种电池单体一致性评价的方法及其装置，该方法首先进行电池的电化学交流阻抗测试，建立等效电路，经拟合后得到欧姆内阻的数值，再通过局部异常因子算法计算局部可达密度来反映电池模组的电池单体样本的异常程度，最后通过对局部可达密度和局部异常因子值的分析，得出异常点数据，实现电池模组间电池单体的一致性评价。该装置包括进行电化学阻抗测试获得电池欧姆内阻值的第一模块，获取样本局部可达密度并确定局部异常因子数值的第二模块，输出结果进行一致性评价的第三模块。首先对本发明基于密度的异常因子算法，将其应用于电池的一致性评价，不仅具有准确度高和适应性强的优点，同时拓展了局部异常因子算法的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种一致性评价的方法及其装置，尤其涉及一种电池单体一致性评价的方法及其装置。

背景技术

锂电池模组在应用过程中，电池单体的的一致性至关重要，所谓一致性是指构成电池模组的每一个电池单体其电压、电荷状态、温度、容量及其衰减率、自放电率、充放电效率等参数的一致性程度。这些参数的差异主要有以下两个原因：其一，在生产电池单体的过程中，电池制造原材料以及生产工艺的差别，导致单体性能的差异；其二，在电池模组的使用过程中，电池单体因使用环境的变化而引起电池单体老化程度及自放电的差异。参与组合的电池单体数量越多，各单体之间出现差异的可能性就越大。因而，电池组内电池一致性的控制就显得格外重要，电池模组中电池单体的一致性差不仅会导致不能准确判断电池组电荷状态及电池健康状态，还会导致整个电池模组的性能衰减，电池使用寿命降低，甚至可能引发安全性问题。因此，有效地评价锂电池模组间电池单体一致性至关重要。

目前有以下三种方法对电池不一致性鉴别：第一种是在电池成组前，利用静态的方法，通过测量比对电压、直流内阻、容量等参数，将参数相近的电池筛选成组；第二种是利用动态的方法来检测，如充放电曲线、温差等参数，将参数相近的电池筛选成组；第三种是电池成组后，利用电池管理系统(BMS)监测管理电池。但是所述的三种方法在应用过程中都存在一定的不足之处：第一种方法所得到的静态参数，只能反应电池的简单参数，不能够反映运行过程中的实际工况，也不足以应对电池单体大容量成组后的一致性筛选。第二种方法所得到的动态数据，虽然能反映运行过程中的实际工况，但是目前公开的方法中，大多需要经过利用充放电相关仪器对电池进行充放电，设备昂贵，成本高，也不适合大批量电池单体的一致性筛选。第三种方法能够有效监管电池状态，但是也仅能依据某单一判据进行均衡调节，如电压、SOC等外部参数，同样不能反映电池单体的电芯内部性能。

对于电池单体的一致性评价统计方法，第一种是利用锂电池模组中电池单体所得到的静态数据或者电池实际运行过程中产生的动态数据，简单计算各电池单体参数的均差、方差、极差、离散系数和斜度等，在统计学意义上是合理的，但这些统计分析指标误差大，不够全面，也无法体现电池组内电池单体的参数差异性；第二种是基于逐步迭代策略的一致性评价方法，该类方法虽然更有助于体现电池本征信息，但是无法直观表现电池组内电池单体的参数差异性。

发明内容

发明目的：本发明的第一个目的是提供一种适用性好、准确度高的电池单体一致性评价的方法；

本发明的第二个目的是提供一种电池单体一致性评价的装置。

技术方案：本发明的电池单体一致性评价的方法，包括以下步骤：

对待测电池单体进行交流阻抗测试，经拟合分析得到电池单体的欧姆内阻值；

利用局部异常因子算法计算检测样本的局部可达密度；

根据所述局部异常因子数值对检测样本进行一致性评价，从而得到电池单体的一致性结果。

优选地，所述利用局部异常因子算法计算电池欧姆内阻值组成样本的局部可达密度，包括：

对欧姆内阻值组成的样本进行距离计算；