电池组一致性评估与等级评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池组一致性评估与等级评价方法及装置，其中，该方法包括：获取多个待测电池组的电池原始特征；对电池原始特征进行数据清洗，将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列；以每个待测电池组的特征序列作为检测样本，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度；将所有检测样本按照被支配度进行降序或升序排列，按预定比例将所有检测样本划分为多个等级；其中，被支配度越大的检测样本对应的待测电池组一致性越差。构建多项特征序列丰富特征空间以提高一致性评价准确度，不需要求解指标权重及提供等级评价阈值，提高数据处理效率。处理效率。处理效率。

【技术实现步骤摘要】
电池组一致性评估与等级评价方法及装置


[0001]本专利技术涉及储能电池组性能评价领域，特别涉及一种电池组一致性评估与等级评价方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，风电、光伏等可再生电源在电力体系中占比逐渐提升，同时电力系统各环节对储能应用的需求逐渐增强，储能技术获得了飞速发展。在多种储能技术路线里，电化学储能发展速度较快。作为最常见的能源存储方式，锂离子电池由于其更长的寿命周期、更快的响应速度、更低的自放电率和更高的能量转换效率等优势应用领域十分广泛，使得锂离子电池储能已经成为最重要的储能技术路线之一。
[0003]由于对储能规模需求的不断提高，同时受限于电池单体容量的限制，通常在储能等应用场景下需要将多个单体电池进行一定的串并联拓扑结构设计，集成构成不同层级的电池组，如电池模组、电池包及电池簇等系统，以达到实际需要的使用规模及性能参数要求。然而，由于电池的加工制造工艺无法完全一致、电池使用环境无法保证完全相同等因素。电池组中的电池单体在使用过程中将表现出一定的差异，即存在一定的不一致性。并且随着储能电站规模的不断增大，集成的电池单体的数量急剧增加，电池之间的一致性差异更为突出。电池组的一致性差异，将导致电池组的整体使用寿命和性能显著下降，是影响电池组乃至电站性能的关键问题。
[0004]评估电池组的整体不一致性能，并基于不一致性对电池组整体健康状态做综合等级评价，是储能电站运行优化的重要手段。现有技术中电池组一致性计算，分为单静态参数，多静态参数，动态参数等方法。其中单静态参数使用单个静态参数对电池组一致性进行评估，需要提前根据专业知识或成产经验获得评价阈值，实施过程不够灵活且不够全面与准确；多静态参数使用同一时间内的多个静态参数特征进行一致性评估，往往需要基于主观赋权、客观赋权等多种方法，计算多指标的权重，设计综合评价函数，实施过程比较复杂；动态参数方法，且充分利用电池的动态充放电特性，包含更全面的电池状态信息，然而往往需要设计测试工况并获得特定的充放电曲线，且仍需对设计并提取一个或多个一致性评价指标并设计相关阈值及权重。
[0005]针对现有技术中评估手段不够灵活、准确，评估手段较为复杂的问题，目前还没有一个有效的解决方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种电池组一致性评估与等级评价方法及装置，对多个电池组统一提取相同类型的电池原始参数，对电池组进行更为全面的表征，且不依赖特定实验工况及实验室测试环境，以解决评估手段不灵活，不准确的问题；通过计算被支配度后进行一致性及等级评估，不需根据不同批次的电池组实时确定阈值或求解指标权重，以解决评估手段复杂的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种电池组一致性评估与等级评价方法，包括：获取多个待测电池组的电池原始特征；对所述电池原始特征进行数据清洗，将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列；以每个待测电池组的特征序列作为检测样本，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度；将所有检测样本按照被支配度进行降序或升序排列，按预定比例将所有检测样本划分为多个等级；其中，被支配度越大的检测样本对应的待测电池组一致性越差。
[0008]进一步可选的，所述将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列，包括：根据每个待测电池组的电池原始特征计算对应的静态特征指标及动态特征指标；将所述静态特性指标与所述动态特性指标作为对应待测电池组的特征序列中的项，构建得到每个待测电池组对应的所述特征序列。
[0009]进一步可选的，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度，包括：将任一检测样本与其余所有检测样本进行特征序列的对应项比较；若当前检测样本的特征序列中所有项均不大于比较检测样本的特征序列中的对应项，且当前检测样本的特征序列中至少存在一个项小于比较检测样本的特征序列中的对应项，则认为比较检测样本被当前检测样本支配，将比较检测样本的被支配度加1。
[0010]进一步可选的，所述静态特性指标包括：电压极差、温度极差、电压标准差系数、温度标准差系数；所述动态特性指标包括：表征放电欧姆内阻的特征参数、表征动态极化特性的特征参数、表征欧姆内阻的特征参数及表征充放电过程电压或温度曲线整体离散特性的参数。
[0011]进一步可选的，所述对所述电池原始特征进行数据清洗包括：对于所述电池原始参数中的任一项目标参数值，若其超出参数合理阈值或为缺失值，则使用所述目标参数值的前一时刻的参数值或后一时刻的参数值替换所述目标参数值；或，通过滑动窗口计算预设时段中参数值的平均值，将所述平均值作为所述目标参数值。
[0012]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种电池组一致性评估及等级评价装置，包括：数据获取模块，用于获取多个待测电池组的电池原始特征；特征序列构建模块，用于对所述电池原始特征进行数据清洗，将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列；被支配度计算模块，用于以每个待测电池组的特征序列作为检测样本，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度；评估模块，用于将所有检测样本按照被支配度进行降序或升序排列，按预定比例将所有检测样本划分为多个等级；其中，被支配度越大的检测样本对应的待测电池组一致性越差。
[0013]进一步可选的，所述特征序列构建模块包括：特征提取子模块，用于根据每个待测电池组的电池原始特征计算对应的静态特征指标及动态特征指标；数据连接子模块，用于特征序列将所述静态特性指标与所述动态特性指标作为对应待测电池组的特征序列中的项，构建得到每个待测电池组对应的所述特征序列。
[0014]进一步可选的，所述被支配度计算模块包括：项比较子模块，用于将任一检测样本与其余所有检测样本进行特征序列的对应项比较；被支配度确定子模块，用于若当前检测样本的特征序列中所有项均不大于比较检测样本的特征序列中的对应项，且当前检测样本的特征序列中至少存在一个项小于比较检测样本的特征序列中的对应项，则认为比较检测样本被当前检测样本支配，将比较检测样本的被支配度加1。
[0015]进一步可选的，所述静态特性指标包括：电压极差、温度极差、电压标准差系数、温度标准差系数；所述动态特性指标包括：表征放电欧姆内阻的特征参数、表征动态极化特性的特征参数、表征欧姆内阻的特征参数及表征充放电过程电压或温度曲线整体离散特性的参数。
[0016]进一步可选的，特征序列构建模块包括：第一修正子模块，用于对于所述电池原始参数中的任一项目标参数值，若其超出参数合理阈值或为缺失值，则使用所述目标参数值的前一时刻的参数值或后一时刻的参数值替换所述目标参数值；第二修正子模块，用于通过滑动窗口计算预设时段中参数值的平均值，将所述平均值作为所述目标参数值。
[0017]同时，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
[0018]同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组一致性评估与等级评价方法，其特征在于，包括：获取多个待测电池组的电池原始特征；对所述电池原始特征进行数据清洗，将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列；以每个待测电池组的特征序列作为检测样本，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度；将所有检测样本按照被支配度进行降序或升序排列，按预定比例将所有检测样本划分为多个等级；其中，被支配度越大的检测样本对应的待测电池组一致性越差。2.根据权利要求1所述的电池组一致性评估及等级评价方法，其特征在于，所述将数据清洗后的电池原始特征进行特征提取，并使用提取到的特征构建对应待测电池组的特征序列，包括：根据每个待测电池组的电池原始特征计算对应的静态特征指标及动态特征指标；将所述静态特性指标与所述动态特性指标作为对应待测电池组的特征序列中的项，构建得到每个待测电池组对应的所述特征序列。3.根据权利要求2所述的电池组一致性评估及等级评价方法，其特征在于，根据特征序列计算每个检测样本的被支配度，包括：将任一检测样本与其余所有检测样本进行特征序列的对应项比较；若当前检测样本的特征序列中所有项均不大于比较检测样本的特征序列中的对应项，且当前检测样本的特征序列中至少存在一个项小于比较检测样本的特征序列中的对应项，则认为比较检测样本被当前检测样本支配，将比较检测样本的被支配度加1。4.根据权利要求2所述的电池组一致性评估及等级评价方法，其特征在于：所述静态特性指标包括：电压极差、温度极差、电压标准差系数、温度标准差系数；所述动态特性指标包括：表征放电欧姆内阻的特征参数、表征动态极化特性的特征参数、表征欧姆内阻的特征参数及表征充放电过程电压或温度曲线整体离散特性的参数。5.根据权利要求1所述的电池组一致性评估及等级评价方法，其特征在于，所述对所述电池原始特征进行数据清洗包括：对于所述电池原始参数中的任一项目标参数值，若其超出参数合理阈值或为缺失值，则使用所述目标参数值的前一时刻的参数值或后一时刻的参数值替换所述目标参数值；或，通过滑动窗口计算预设时段中参数值的平均值，将所述平均值作为所述目标参数值。6.一种电池组一致性评估及等级评价装置，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建星，朱勇，张斌，刘明义，刘承皓，赵珈卉，张媛媛，杨超然，平小凡，白盼星，段召容，成前，王娅宁，周敬伦，王璐瑶，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：