[发明专利]一种电池系统的单体电芯一致性的评估方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种电池系统的单体电芯一致性的评估方法和装置。该电池系统的单体电芯一致性的评估方法包括：获取恒流充电窗口中电池系统内各个单体电芯的温度和电参数信息；根据各个单体电芯的电参数信息确定各个单体电芯的电压与当前充电电量的对应关系；根据各个单体电芯的电压与当前充电电量的对应关系，确定各个单体电芯与除自身之外所有单体电芯之间的相似度的数据集；根据各个单体电芯的温度，各个单体电芯的相似度的数据集，采用聚类算法评估各个单体电芯的一致性。通过该评估方法可以实现：对单体电芯的一致性进行在线评估，且提高评估的精确性。

技术领域

本发明实施例涉及电池系统管理技术领域，尤其涉及一种电池系统的单体电芯一致性的评估方法和装置。

背景技术

锂离子电池系统是由多个单体电芯经过串联、并联组成的，在电池系统使用过程中，由于电芯本身衰减、制程工艺缺陷与温度的变化会影响单体电芯的充放电性能，会导致电池单体之间出现差异性而影响电池组的性能。因此，为了确保电池组的性能优良，需要对电池组各个电池单体的一致性进行评估。

现有的评估方法主要有以下几种：方法一是基于直流内阻、阻抗谱、电压、容量等参数对电芯一致性进行评估，或是直接对电芯进行拆解评估。方法二是基于统计学概率模型评估方法，该方法通过电池单体电压、电量等参数的标准差、极差等统计量表征电池电压的一致性。方法三是基于机器学习算法的多参数评估方法，该方法一般基于电池测试数据建模，如通过实验室电池循环老化测试数据进行模型训练，通过模型预测各单体电芯的一致性评分，然后通过评分差异评估单体的不一致性。

然而，这些评估方法存在以下问题：方法一，成本高且耗时长，不适用于大规模应用；方法二，在实际工况下的参数往往无法完全服从特定概率分布，且对高维数据效果很差，无法准确评估电池系统单体电芯的一致性，该方法准确性不高且适应性差；方法三，需要大量的测试数据，且无法用于在线评估，且不同体系电芯的迁移学习能力和泛化能力弱，实用性和适用性都很差。

发明内容

本发明提供一种电池系统的单体电芯一致性的评估方法和装置，以实现对电池系统的单体电芯的一致性进行评估，并提高评估的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池系统的单体电芯一致性的评估方法，该评估方法包括：

获取恒流充电窗口中所述电池系统内各个单体电芯的温度和电参数信息；

根据各个单体电芯的电参数信息确定各个单体电芯的电压与当前充电电量的对应关系；

根据各个单体电芯的电压与当前充电电量的对应关系，确定各个单体电芯与除自身之外所有单体电芯之间的相似度的数据集；

根据各个单体电芯的温度，各个单体电芯的相似度的数据集，采用聚类算法评估各个单体电芯的一致性。

可选地，所述根据各个单体电芯的电压与当前充电电量的对应关系，确定各个单体电芯与除自身之外所有单体电芯之间的相似度的数据集，包括：

计算各个单体电芯之间的相关系数；

计算每个单体电芯与其余各个单体电芯之间的相关系数的均值，作为各个单体电芯的相似度；

根据各个单体电芯的相似度建立各个单体电芯的相似度的数据集。

可选地，所述各个单体电芯之间的相关系数为余弦相似度、皮尔逊相关系数、spearman相关系数、马氏距离和欧式距离中的一种。

可选地，所述根据各个单体电芯的温度，各个单体电芯的相似度的数据集，采用聚类算法评估各个单体电芯的一致性，包括：

根据各个单体电芯的温度和各个单体电芯的相似度的数据集，确定各个单体电芯的温度与相似度的对应关系的初始聚类簇；