[发明专利]基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法及装置，其方法包括：获取待检测的锂电池组中多个电池单体在运行中产生的电信号；将每个所述电池单体在运行中产生的电信号进行M层离散小波变换，得到每个所述电池单体的多层低频信号；对每个所述电池单体的多层低频信号分别进行小波重构，得到每一个电池单体的多层重构信号；根据多个电池单体的多层重构信号构建重构信号的曲线群并判断待检测的锂电池组是否存在不一致。本发明通过对锂电池组的多层离散小波变换和小波重构得到低频重构信号的曲线群，并根据曲线群判断锂电池组一致性问题，降低了分析需要的数据量，得到的结果噪声小、准确率高。

技术领域

本发明属于锂电池组检测技术领域，具体涉及基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法及装置。

背景技术

由于工艺水平的限制，当前电池模组的各单体并无法做到完全的一致，电池的一致性主要指容量、电压、内阻、自放电率等主要参数的趋同性。电池自成组初期便有着不一致性的存在，在使用过程中，由于电池组的组合结构、使用工况、使用环境、电池管理等因素的影响，电池的不一致情况会日益明显，直至影响电池模组的正常使用。因此，电池管理系统应当有一致性检测的能力。

所谓的动力电池一致性检测，评判的是作为动力输出来源的全部电芯的一致性，与动力电池本身的特性及电池是串联还是并联排布无关。动力电池一致性检测通过监测使用过程中动力电池模组整体的工作能力及各动力电池单体不同参数表现的差异性，来评判动力电池的不一致程度。

动力电池的不一致性直观表现在电压不一致，而内在表现为内阻不一致，随着时间的积累，将演变成容量及寿命的不一致。当电池内阻差异过大时，可能引起电池包局部温升过大，而容量不一致将影响电池模组整体的充放电能力，寿命不一致，最直观的影响表现为当一块电池寿终正寝之后，即使其他电池还比较“健康”，整个电池模组也无法正常使用。因此电池一致性检测的意义便在于尽早发现并处理电池过于不一致的情况，保证电池模组在高长寿命期间能最大限度发挥其充放电能力。

关于实车动力电池一致性检测算法的期望效果，首先，算法能够评判电池模组全部电芯的一致性情况，在不一致情况不过于严重时，算法即可诊断出“问题”电池的具体位置或编号。其次，算法的复杂程度及响应时间应被控制在较良好的范围之内，且应当只通过较少循环的数据便可得出较为确切的结果。

现有技术中期望从行车数据中分析出电池单体间的不一致性，原始数据一方面数据量非常庞大，车辆在行驶过程中每时每刻都在产生新数据，另一方面原始数据离群点以及噪声较多，直接利用原始数据来做分析效果并不理想。

发明内容

为了减少电池一致性检测分析的数据量，提高一致性诊断或评估的准确率，在本发明的第一方面提供了一种基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，包括：获取待检测的锂电池组中多个电池单体在运行中产生的电信号；将每个所述电池单体在运行中产生的电信号进行M层离散小波变换，得到每个所述电池单体的多层低频信号；对每个所述电池单体的多层低频信号分别进行小波重构，得到每一个电池单体的多层重构信号；根据多个电池单体的多层重构信号构建重构信号的曲线群；根据所述重构信号的曲线群的曲线分布确定其中的离群曲线和正常曲线群，并判断待检测的锂电池组是否存在不一致的单体。

在本发明的一些实施例中，所述将每个所述电池单体在运行中产生的电信号进行M层离散小波变换，得到每一个电池单体对应的多层低高频信号包括如下步骤：将所述电信号进行以Daubechies函数为小波函数的M层离散小波变换，得到多层高频信号和多层低频信号；保存所述多层高频信号和多层低频信号。

进一步的，所述Daubechies函数为DB4。