一种基于多次聚类的锂电池配组方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种基于多次聚类的锂电池配组方法及装置，方法包括根据各个电芯的相关参数对各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇，测试每个第一类簇中所有电芯的第一预设参数，根据第一预设参数对每个第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇，测试每个第二类簇中所有电芯的第二预设参数，根据第二预设参数对每个第二类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第三类簇，根据预设配组要求从第三类簇中选择满足要求的电芯进行配组，本申请通过将电芯的生产工艺参数、原材料参数以及生产日期等参数纳入电芯配组中，采用多次聚类选取最类似的电芯进行配组，从而可以提高配组得到的电池系统的循环寿命等。提高配组得到的电池系统的循环寿命等。提高配组得到的电池系统的循环寿命等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多次聚类的锂电池配组方法及装置


[0001]本申请涉及电池生产
，尤其涉及一种基于多次聚类的锂电池配组方法及装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，锂电池已经成为人类的重要能源之一，为各领域设备提供持续稳定的工作电能，逐步成为人类科技发展中不可或缺的产品，其中锂电池因其高能量密度和长循环寿命而得到广泛应用。
[0003]为了使得锂电池能够提供更高的性能，如提高更强的电流等，通常会将多个电芯通过串联或并联的方式形成电池组。然而当多个动力电池通过串联或者并联成组时，由于一组电芯在电压、内阻、额定容量等方面存在一定的差异，使得电池系统的循环寿命低于单体电芯的循环寿命。电池的电压、内阻、额定容量等参数会受到生产制造过程中工艺参数和原材料的影响，但现有成组方法并未考虑到生产制造过程中工艺参数和原材料的影响。
[0004]因此，亟需提出一种新的锂电池配组方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述一个或多个技术问题，本申请实施例提供了一种基于多次聚类的锂电池配组方法及装置、计算机设备及存储介质，以解决现有技术中由于一组中各电芯在电压、内阻、额定容量等方面存在的差异而导致电池系统的循环寿命低于单体电芯的循环寿命等问题。
[0006]为了达到上述目的，本申请就解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，本申请提供了一种基于多次聚类的锂电池配组方法，所述方法包括：
[0008]根据各个电芯的相关参数对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇，所述相关参数包括生产工艺参数、原材料参数以及生产日期；
[0009]测试每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，根据所述第一预设参数对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇；
[0010]测试每个所述第二类簇中所有电芯的第二预设参数，根据所述第二预设参数对每个所述第二类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第三类簇；
[0011]根据预设配组要求从所述第三类簇中选择满足要求的电芯进行配组。
[0012]优选地，所述生产工艺参数包括所述电芯的电解液注液量、烘烤温度、极片的辊压压力中的至少一种；所述原材料参数至少包括所述电芯的正极材料、电解液材料、负极材料以及隔膜材料中的至少一种；所述日期参数至少包括所述电芯的化成结束时间。
[0013]在一个具体的实施例中，所述根据各个电芯的相关参数对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇包括：
[0014]对所述相关参数进行编码，并对编码后的所述相关参数进行归一化处理，获取第一归一化结果；
[0015]根据所述第一归一化结果利用Mean
‑
Shift聚类算法对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇。
[0016]在一个具体的实施例中，所述根据所述第一归一化结果利用Mean
‑
Shift聚类算法对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇包括：
[0017]步骤一、随机抽取任一电芯x的相关参数的第一归一化结果为初始中心点，以预设的窗口大小h为半径，生成一个球S
h
，计算S
h
内所有电芯x
i
到电芯x生成的向量的均值M
h
(x)，所述均值M
h
(x)计算公式如下：
[0018][0019]其中，n为S
h
内所有电芯的数量，K(
·
)为高斯核函数；
[0020]步骤二、移动窗口，根据电池x以及S
h
内所有电池x
i
到电池x生成的向量的均值M
h
(x)计算得到下一个中心点C，所述下一个中心点C的计算公式为：
[0021]C：＝M
h
(x)+x
[0022]迭代计算所述均值M
h
(x)以及所述下一个中心点C，直至所述均值M
h
(x)小于0.01，设定此时的中心为第一类簇的中心；
[0023]步骤三、重复步骤一至步骤二，直到所有电芯都被归为访问频率最大的类簇，并得到多个第一类簇。
[0024]在一个具体的实施例中，所述测试每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，根据所述第一预设参数对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇包括：
[0025]测试获取每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，所述第一预设参数至少包括所述电芯的第一预设放电电压V；
[0026]使用精细化复合多尺度散布熵RCMDE对所述第一预设放电电压V进行特征提取，获取所述第一预设放电电压V的RCMDE特征；
[0027]对所述第一预设参数中除所述第一预设放电电压V之外的其他参数进行归一化处理，获取第二归一化结果；
[0028]根据每个所述第一类簇中所有电芯对应的所述第二归一化结果以及所述第一预设放电电压V的RCMDE特征利用Mean
‑
Shift聚类算法对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇。
[0029]在一个具体的实施例中，所述使用精细化复合多尺度散布熵RCMDE对所述第一预设放电电压V进行特征提取，获取所述第一预设放电电压V的RCMDE特征包括：
[0030]获取所述第一预设放电电压V的长度L，将所述第一预设放电电压V以[1，τ]连续地分成多个小段得到V＝{v1，v2，
…
，v
L
}，求出每小段的平均值，将每小段的平均值按照顺序排列得到τ个尺度的粗粒化序列，其中第τ个尺度中第k个粗粒化序列第j个元素计算公式为：
[0031][0032]计算各个尺度下各个粗粒化序列的散布模式的概率，根据所述散布模式的概率计算得到每一尺度下粗粒化序列的散布模式的概率的平均值；
[0033]根据所述平均值计算所述预设放电电压V的RCMDE特征，计算公式为：
[0034][0035]其中，为粗粒化序列的散布模式的概率的平均值，m为嵌入维数，c为类别，d为时延参数，τ为尺度因子。
[0036]在一个具体的实施例中，所述测试每个所述第二类簇中所有电芯的第二预设参数，根据所述第二预设参数对每个所述第二类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第三类簇包括：
[0037]测试获取每个所述第二类簇中所有电芯的第二预设参数，所述第二预设参数至少包括所述电芯的第二预设放电电压V
a
；
[0038]使用精细化复合多尺度散布熵RCMDE对所述第二预设放电电压V
a
进行特征提取，获取所述第二预设放电电压V
a
的RCMDE特征；
[0039]对所述第二预设参数中除所述第二预设放电电压V
a
之外的其他参数进行归一化处理，获取第三归一化结果；
[0040]根据每个所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多次聚类的锂电池配组方法，其特征在于，所述方法包括：根据各个电芯的相关参数对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇，所述相关参数包括生产工艺参数、原材料参数以及生产日期；测试每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，根据所述第一预设参数对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇；测试每个所述第二类簇中所有电芯的第二预设参数，根据所述第二预设参数对每个所述第二类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第三类簇；根据预设配组要求从所述第三类簇中选择满足要求的电芯进行配组。2.根据权利要求1所述的基于多次聚类的锂电池配组方法，其特征在于，所述根据各个电芯的相关参数对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇包括：对所述相关参数进行编码，并对编码后的所述相关参数进行归一化处理，获取第一归一化结果；根据所述第一归一化结果利用Mean
‑
Shift聚类算法对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇。3.根据权利要求2所述的基于多次聚类的锂电池配组方法，其特征在于，所述根据所述第一归一化结果利用Mean
‑
Shift聚类算法对所述各个电芯进行聚类分析，得到多个第一类簇包括：步骤一、随机抽取任一电芯x的相关参数的第一归一化结果为初始中心点，以预设的窗口大小h为半径，生成一个球S
h
，计算S
h
内所有电芯x
i
到电芯x生成的向量的均值M
h
(x)，所述均值M
h
(x)计算公式如下：其中，n为S
h
内所有电芯的数量，K(
·
)为高斯核函数；步骤二、移动窗口，根据电池x以及S
h
内所有电池x
i
到电池x生成的向量的均值M
h
(x)计算得到下一个中心点C，所述下一个中心点C的计算公式为：C：＝M
h
(x)+x迭代计算所述均值M
h
(x)以及所述下一个中心点C的，直至所述均值M
h
(x)小于0.01，设定此时的中心为第一类簇的中心；步骤三、重复步骤一至步骤二，直到所有电芯都被归为访问频率最大的类簇，并得到多个第一类簇。4.根据权利要求1至3任一项所述的基于多次聚类的锂电池配组方法，其特征在于，所述测试每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，根据所述第一预设参数对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇包括：测试获取每个所述第一类簇中所有电芯的第一预设参数，所述第一预设参数至少包括所述电芯的第一预设放电电压V：使用精细化复合多尺度散布熵RCMDE对所述第一预设放电电压V进行特征提取，获取所述第一预设放电电压V的RCMDE特征；对所述第一预设参数中除所述第一预设放电电压V之外的其他参数进行归一化处理，
获取第二归一化结果；根据每个所述第一类簇中所有电芯对应的所述第二归一化结果以及所述第一预设放电电压V的RCMDE特征利用Mean
‑
Shift聚类算法对每个所述第一类簇中所有电芯进行聚类分析，得到多个第二类簇。5.根据权利要求4所述的基于多次聚类的锂电池配组方法，其特征在于，所述使用精细化复合多尺度散布熵RCMDE对所述第一预设放电电压V进行特征提取，获取所述第一预设放电电压V的RCMDE特征包括：获取所述第一预设放电电压V的长度L，将所述第一预设放电电压V以[1，τ]连续地分成多个小段得到V＝{v1，v2，
…
，v
L
}，求出每小段的平均值，将每小段的平均值按照顺序排列得到τ个尺度的粗粒化...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉川，习晨博，陈凯，李峥，何泓材，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：