基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法及装置
本专利技术属于锂电池组检测
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，在本专利技术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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，所述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包括如下步骤：对每个所述电池单体的每一层的低频信号进行小波重构，得到每个电池单体的多层重构信号；将多个电池单体的相同层级的重构信号的波形输出于同一张波形图中，得到多层重构信号的曲线群。在上述的实施例中，所述电信号为电压信号。优选的，4≤M≤6，且M为整数。本专利技术的第二方面，提供了一种基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断装置，包括获取模块、变换模块、重构模块和确定模块，所述获取模块，用于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；所述变换模块，用于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；所述重构模块，用于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；所述确定模块，用于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。进一步的，所述重构模块包括遍历模块和构建模块，所述遍历模块，用于对每个所述电池单体的每一层的低频信号进行小波重构，得到每个电池单体的多层重构信号；所述构建模块，用于将多个电池单体的相同层级的重构信号的波形输出于同一张波形图中，得到多层重构信号的曲线群。本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术第一方面提供的方法。本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面提供的方法。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提出了通过对锂电池组的多级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的技术方案；2.在小波分解得出的信号中由于刻意忽略了高频细节信号所反映的信息，而着重关注低频信号之间的差异，降低了分析需要的数据量，得到的结果噪声小、准确率高；3.重构的低频信号可以很好地表现出离群电池的差异，且大致反映了原始信号的基本分布及变化规律，其中细节信息损失明显，但对于异常电池与正常电池群的差异放大效果较好。附图说明图1为本专利技术的一些实施例中的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法的基本流程图；图2为本专利技术的一些实施例中的小波变换过程示意图；图3为本专利技术的一些实施例中的实测电信号的小波分解树及近似信号波形图；图4为本专利技术的一些实施例中的实测电信号的小波分解各级信号及源信号的波形图；图5为本专利技术的一些实施例中的实测电信号的小波分解各级信号分布图；图6为本专利技术的一些实施例中的实测电信号的低频信号小波重构与源信号的波形图；图7为本专利技术的一些实施例中的重构信号与初始信号的对比图；图8为本专利技术的一些实施例中的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断装置的结构示意图；图9为本专利技术的一些实施例中的电子设备的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1参考图1，在本专利技术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：S101.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；S102.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；S103.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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：/n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；/n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；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：
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。


2.根据权利要求1所述的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，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。


3.根据权利要求2所述的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，所述Daubechies函数为DB4。


4.根据权利要求1所述的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，所述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包括如下步骤：
对每个所述电池单体的每一层的低频信号进行小波重构，得到每个电池单体的多层重构信号；
将多个电池单体的相同层级的重构信号的波形输出于同一张波形图中，得到多层重构信号的曲线群。


5.根据权利要求1至4任一项所述的基于小波变换的锂电池组一致性评估与诊断方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张地强，祝成都，
申请(专利权)人：武汉云衡智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42