一种基于聚类分选的退役动力电池重组方法技术

本发明专利技术涉及一种基于聚类分选的退役动力电池重组方法，能够在若干数据中，通过原型距离的方式，得到数据之间的相似度，进而保证聚类精度。通过本方法选取的数据评价指标更具有代表性，能够基于该方法的误差平方和准则函数实现具有相同属性数据之间的聚类。通过本发明专利技术提供的聚类分选方法，能够提高退役动力电池梯次利用分选中的聚类精度在保证筛选精度的前提下，提升整体分选效率、改善重组后电池包的一致性，以期为实现退役动力电池快速精准筛选技术开展提供借鉴参考，为退役动力电池聚类算法及评价方法提供思路。法及评价方法提供思路。法及评价方法提供思路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚类分选的退役动力电池重组方法


[0001]本专利技术涉及一种退役电池梯次利用的筛选方法，属于动力电池检测


技术介绍

[0002]随着电动汽车的持续快速发展，动力电池的梯次利用与电网已经形成了深度互动。根据相关预测，动力电池退役量将从当前的36万吨激增至百万吨级。增长态势迅猛，退役电池的梯次利用关键技术成为亟待解决的热点问题。在能源与交通全面低碳化的发展背景下，面对高比例的可再生能源以及波动性较强的电力负荷带来的挑战，退役动力电池梯次利用关键技术的研究和发展契合绿色能源可持续发展的要求。
[0003]退役动力电池具有体量大、种类多、特异性强，测试方法单一、耗时长等特点，而基于常规电池发展而来的电池表征、能量管理、场景匹配技术等不能直接应用于退役电池储能的实际工况中。鉴于木桶效应，单体电池的性能基本决定了整包电池的性能，因此在电池梯次利用之前，需对电池包进行拆解，筛选出性能较好且具有一致性的单体电池进行重组。因此，构建面向退役动力电池的筛选可靠且高效的评价体系，精准快速的工程化筛选及评价方法为退役动力电池的实际应用提供技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚类分选的退役动力电池重组方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将退役电池根据其结构特征进行拆解，拆解为电池单体。步骤2：判断电池单体的外观是否符合预先制定的外观要求，若符合，则进入步骤3，对电池单体的性能进行进一步检测；若不符合，则将当前电池单体直接视为报废电池，待后续处理；步骤3：对电池单体的性能进行进一步检测，判断电池单体的基本性能是否满足梯次利用的使用要求，将满足梯次利用的使用要求的电池单体作为待分选电池，将不满足梯次利用的使用要求的电池单体视为报废电池；检测时，基于电池单体的剩余容量、端电压、内阻判断当前电池单体是否满足梯次利用的使用要求；步骤4、获得待分选电池的充放电曲线，针对待分选电池的充放电曲线与标准电池单体的充放电曲线之间的动态时间弯曲距离进行计算和数据的归一化处理，获得待分选电池的动态特征参数；设获得的充放电曲线的动态时间弯曲距离的不同时间长度的时间序列分别为X＝{x1,x2,
…
,x
k
,
…
,x
n
}和Y＝{y1,y2,
…
,y
l
,
…
,y
m
}，其中，x
k
为时间序列X所对应的待分选电池充放电过程中第k个时刻的电压值，y
l
为时间序列Y所对应的标准电池单体充放电过程中第l个时刻的电压值；则时间序列X和时间序列Y之间的动态时间弯曲距离表示为时间弯曲距离矩阵D(X,Y)，时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中各行各列的元素由下式(1)表示：式中，f(0,0)表示时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中第0行第0列的元素；f(i,0)表示时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中第i行第0列的元素；f(0,j)表示时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中第0行第j列的元素；f(1,1)表示时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中第1行第1列的元素，a
11
表示x1与y1之间的距离，由动态距离的单调性可知，有效弯曲路径的起点a
11
与终点a
nm
分别为位于矩阵D(X,Y)的左上角和右下角；f(i,j)表示时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中第i行第j列的元素，i＝2,
…
,n，j＝2,
…
,m，a
ij
表示x
i
与y
j
两点之间的距离，从x
i
到y
j
在满足距离矩阵边界性、单调性及连续性的前提下具有的多条有效路径中选择一条唯一最优路径，唯一最优路径使得区间累计距离达到最小值；通过动态规划，在所获得的时间弯曲距离矩阵D(X,Y)中基于预先给定的约束条件寻找累计距离最小的路径，该路径所对应的累计距离即为时间序列X与时间序列Y之间的相似程度；所获得的累计距离越小，则表明时间序列X与时间序列Y之间越相似；所获得的累计距离则为待分选电池的动态特征参数；获得所有待分选电池的动态特征参数，若动态特征参数小于预先设定的距离阈值，则当前待分选电池作为待重组电池单体被保留下来，若动态特征参数不小于预先设定的距离阈值，则将当前待分选电池视为报废电池，待后续处理；步骤五：采用K
‑
means聚类方法对所有待重组电池单体进行分类，同时考虑应用到各类梯次利用场景的影响因子的权重，被分为一类的所有待重组电池单体适合重组在一个电池
包内重新利用，包括以下步骤：步骤501：获得所有M个待重组电池单体的样本数据，第h个待重组电池单体的样本数据定义为p
h
，则p
h
为由步骤第h个待重组电池单体的内阻p
c，h
、剩余容量p
r,h
及动态特征参数p
D,h
组成的三维向量，则有p
h
＝[p
C,h p
r,h p
D,h
]；所有M个待重组电池单体的样本数据组成样本数据集A＝{p1,p2,
…
,p
h
,
…
,p
M
}；步骤502：对样本数据集A中的每个样本数据进行数据标准化处理，得到标准化样本数据集A
′
＝{p1′
,p2′
,
…
,p
h
′
,
…
,p
M
′
}，其中，p
h
′
为对样本数据p
h
进行数据标准化处理后得到的标准化样本数据；步骤503：根据K
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少迪，胡桐月，高晓，赵光，王瑜婧，刘传忠，
申请(专利权)人：上海电器科学研究院，
类型：发明
国别省市：