多特征參數(shù)的電池等量分組方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于動(dòng)力電池成組應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)電池廠商在進(jìn)行動(dòng)力電池配組時(shí)，往往描述電池特性的參數(shù)不止一個(gè)，比如：電 池容量、歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻等，該些參數(shù)從不同的方面反映了電池特性的優(yōu)略，在電池分 組時(shí)，該些參數(shù)都不能被忽視。該樣就面臨了一個(gè)問題；如何根據(jù)電池的多個(gè)特征參數(shù)對(duì)電 池進(jìn)行分組，保證分組后同組內(nèi)電池特性盡可能相似。電池分組的目的是為了把特征相似 的電池組成電池包。通常，一個(gè)廠家一種型號(hào)的電池包內(nèi)電池?cái)?shù)量是固定的。因此，在電池 分組時(shí)，需要保證分組后每個(gè)電池組的電池?cái)?shù)量均相等，并且都要等同于電池包的中電池 的設(shè)計(jì)數(shù)量。若電池參數(shù)只有一個(gè)，該個(gè)問題很容易解決，可W對(duì)該個(gè)參數(shù)排序，按照設(shè)計(jì) 數(shù)量將電池分開即可。然而，當(dāng)有每個(gè)電池都有多個(gè)特征參數(shù)時(shí)，無法使用該種方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有電池分組方法不適合對(duì)多個(gè)特征參數(shù)電池進(jìn)行分組的問 題，提出了一種多特征參數(shù)的電池等量分組方法。
[0004] 本發(fā)明所述的多特征參數(shù)的電池等量分組方法，該方法的具體步驟為：
[0005] 步驟一、n個(gè)待分組電池進(jìn)行特征參數(shù)提??；n為正整數(shù)；
[0006] n個(gè)待分組電池每個(gè)電池進(jìn)行電池試驗(yàn)，獲取每個(gè)電池表征電池特性的特征參數(shù)， 所述電池特性的特征參數(shù)包括電池容量、電池的歐姆內(nèi)阻和電池的極化內(nèi)阻參數(shù)；其中，待 分組電池?cái)?shù)量n大于N。，噸二分組數(shù)KX組內(nèi)電池單體數(shù)M;K和M均為正整數(shù)；
[0007] 步驟二、采用粗大誤差處理理論中的萊W特準(zhǔn)則對(duì)n個(gè)待分組電池中每個(gè)電池的 特征參數(shù)進(jìn)行粗值判斷，并將特征參數(shù)存在粗值的電池從n個(gè)待分組電池中剔除；
[000引步驟S、統(tǒng)計(jì)剔除特征參數(shù)存在粗值的電池后剩余的電池的數(shù)量；
[0009] 當(dāng)剩余的待分組的電池的數(shù)量n>N。時(shí)，對(duì)剩余的電池中，對(duì)特征參數(shù)偏離特征 參數(shù)均值最大的n-N。個(gè)電池進(jìn)行剔除；執(zhí)行步驟四；
[0010] 當(dāng)剩余電池的數(shù)量n<N。時(shí)，向待分組電池中補(bǔ)充電池，使補(bǔ)充后的電池?cái)?shù)量n >N。，返回執(zhí)行步驟一；
[0011] 當(dāng)剩余電池的數(shù)量n=N。時(shí)，執(zhí)行步驟四；
[0012] 步驟四、對(duì)N。個(gè)待測(cè)電池的特征參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，并設(shè)定特征參數(shù)的權(quán)重，獲 得每個(gè)剩余的待分組電池的多維度特征點(diǎn)；
[0013] 所述待測(cè)電池的多維度特征點(diǎn)的坐標(biāo)為特征參數(shù)歸一化并加權(quán)處理后的參數(shù)組 成；
[0014] 步驟五、對(duì)N。個(gè)待測(cè)電池進(jìn)行初分組；
[0015] 采用聚類中屯、隨機(jī)初始化算法對(duì)K個(gè)電池組的聚類中屯、進(jìn)行初始化，計(jì)算每個(gè)電 池的多維度特征點(diǎn)到K個(gè)電池組的聚類中屯、的距離，并根據(jù)每個(gè)電池的特征點(diǎn)到K個(gè)電池 組的聚類中屯、的距離，將N。個(gè)待測(cè)電池分到距離聚類中屯、最近的那個(gè)電池組中，完成電池 的初分組；
[0016] 步驟六、對(duì)K個(gè)電池組中的電池?cái)?shù)量進(jìn)行均等化；
[0017] 根據(jù)每個(gè)電池的多維度征點(diǎn)到所在電池組的聚類中屯、的距離，對(duì)K個(gè)電池組中電 池的數(shù)量進(jìn)行均等化，使每個(gè)電池組中電池的個(gè)數(shù)均為M;
[001引 電池組間電池元素交換；
[0019] 步驟走、隨機(jī)選擇K個(gè)電池組中的一組作為主電池組，其余K-1個(gè)電池組均作為從 電池組；
[0020] 步驟八、計(jì)算主電池組和每個(gè)從電池組的主中屯、向量和主近屯、元素，計(jì)算每個(gè)從 電池組的從中屯、向量和從近屯、元素；
[OOW其中，主組Cm;
[0022] Cm是發(fā)起電池元素交換的電池組，主組的聚類中屯、點(diǎn)和電池元素i所在點(diǎn)分別為
[0023]從組Cs:
[0024](；是被動(dòng)接受與主組Cm進(jìn)行交換的電池組，從組的聚類中屯、點(diǎn)和電池元素j所在 點(diǎn)分別為Us和X,，J;
[002引主中屯、向量從,A:起點(diǎn)為Um，終點(diǎn)為y,的向量；
[0026] 從中屯、向量亢志；起點(diǎn)為Us，終點(diǎn)為的向量；
[0027] 主近屯、元素；主組中距離從組中屯、較近的電池；若主組內(nèi)電池i與主組中屯、形成 的向量瓦而I與主中屯、向量品品滿足亢云7.方立>0，則該主組電池i是一個(gè)主近屯、元素； [002引從近屯、元素；從組中距離主組中屯、較近的電池；若從組內(nèi)電池j與從組中屯、形成 的向量與從中屯、向量品瓦滿足A?、/'AA,, >0,則該從組電池j是一個(gè)從組近屯、元素；
[0029] 步驟九、當(dāng)主近屯、電池i與從近屯、電池j滿足公式：
[0031] 時(shí)，將主近屯、電池i與從近屯、電池j進(jìn)行交換，完成一次主電池組與從電池組間電 池的交換；
[0032] 步驟十、選擇K個(gè)電池組中的一組沒有作為過主電池組的電池組作為一個(gè)新的主 電池組，返回執(zhí)行步驟八，直至K個(gè)電池組均有一次作為主電池組，完成電池組的組間交 換，執(zhí)行步驟十一；
[0033] 步驟十一、計(jì)算完成組間電池交換的K個(gè)電池組的聚類中屯、，返回執(zhí)行步驟走，直 至相鄰兩次經(jīng)步驟走到十后獲得的每個(gè)電池組的聚類中屯、的值均近似相等時(shí)，完成多特征 參數(shù)的電池等量分組。
[0034] 本發(fā)明采用聚類中屯、隨機(jī)初始化算法對(duì)電池進(jìn)行初分組，再利用電池的二維度征 點(diǎn)到所在電池組的聚類中屯、的距離，進(jìn)行電池組內(nèi)電池?cái)?shù)量的均等化，再對(duì)組間滿足近屯、 元素的電池進(jìn)行交換；最終通過多次組間電池交換完成多個(gè)特征參數(shù)對(duì)電池進(jìn)行分組，該 樣實(shí)現(xiàn)在分組時(shí)參考了所有電池的特證參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速的對(duì)多特征參數(shù)的分組。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明所述的多特征參數(shù)的電池等量分組方法的流程圖；
[0036] 圖2為【具體實(shí)施方式】四所述的95節(jié)電池容量圖；
[0037] 圖3為【具體實(shí)施方式】四所述的95節(jié)電池內(nèi)阻圖；
[003引圖4為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)電池容量圖；
[0039] 圖5為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)電池內(nèi)阻圖；
[0040] 圖6為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)電池參數(shù)歸一化和加權(quán)處理后，生成的電池二 維特征點(diǎn)圖；
[0041] 圖7為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)第一次電池分組后參數(shù)效果圖；
[0042] 圖8為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)電池?cái)?shù)量均等化后參數(shù)效果圖；
[0043] 圖9為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)完成一次主電池組與從電池組間電池的交換 后的電池分組參數(shù)效果圖；
[0044] 圖10為【具體實(shí)施方式】四所述的80節(jié)電池完成十次主電池組與從電池組間電池的 交換后的電池分組參數(shù)效果圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0045] 一、結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的多特征參數(shù)的電 池等量分組方法，該方法的具體步驟為：
[0046] 步驟一、n個(gè)待分組電池進(jìn)行特征參數(shù)提?。籲為正整數(shù)；
[0047] n個(gè)待分組電池每個(gè)電池進(jìn)行電池試驗(yàn)，獲取每個(gè)電池表征電池特性的特征參數(shù)， 所述電池特性的特征參數(shù)包括電池容量、電池的歐姆內(nèi)阻和電池的極化內(nèi)阻參數(shù)；其中，待 分組電池?cái)?shù)量n大于N。，噸二分組數(shù)KX組內(nèi)電池單體數(shù)M;K和M均為正整數(shù)；
[0048] 步驟二、采用粗大誤差處理理論中的萊W特準(zhǔn)則對(duì)n個(gè)待分組電池中每個(gè)電池的 特征參數(shù)進(jìn)行粗值判斷，并將特征參數(shù)存在粗值的電池從n個(gè)待分組電池中剔除；粗值是 電池特征參數(shù)嚴(yán)重偏離特征參數(shù)均值的值；
[0049] 步驟S、統(tǒng)計(jì)剔除特征參數(shù)存在粗值的電池后剩余的電池的數(shù)量；
[0050] 當(dāng)剩余的待分組的電池的數(shù)量11 >N。時(shí)，對(duì)剩余的電池中，對(duì)特征參數(shù)偏離特征 參數(shù)均值最大的n-N。個(gè)電池進(jìn)行剔除；執(zhí)行步驟四；
[0化1] 當(dāng)剩余電池的數(shù)量n<N。時(shí)，向待分組電池中補(bǔ)充電池，使補(bǔ)充后的電池?cái)?shù)量n >N。，返回執(zhí)行步驟一；
[005引當(dāng)剩余電池的數(shù)量n=N。時(shí)，執(zhí)行步驟四；
[0053] 步驟四、對(duì)N。個(gè)待測(cè)電池的特征參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，并設(shè)定特征參數(shù)的權(quán)重，獲 得每個(gè)剩余的待分組電池的多維度特征點(diǎn)；
[0化4] 所述待測(cè)電池的多維度特征點(diǎn)的坐標(biāo)為特征參數(shù)歸一化并加權(quán)處理后的參數(shù)組 成；
[0化5] 步驟五、對(duì)N。個(gè)待測(cè)電池進(jìn)行初分組；
[0化6] 采用聚類中屯、隨機(jī)初始化算法對(duì)K個(gè)電池組的聚類中屯、進(jìn)行初始化，計(jì)算每個(gè)電 池的多維度特征點(diǎn)到K個(gè)電池組的聚類中屯、的距離，并根據(jù)每個(gè)電池的特征點(diǎn)到K個(gè)電池 組的聚類中屯、的距離，將N。個(gè)待測(cè)電池分到距離聚類中屯、最近的那個(gè)電池組中，完成電池 的初分組；
[0化7] 步驟六、對(duì)K個(gè)電池組中的電池?cái)?shù)量進(jìn)行均等化；
[0化引根據(jù)每個(gè)電池的多維度征點(diǎn)到所在電池組的聚類中屯、的距離，對(duì)K個(gè)電池組中電 池的數(shù)量進(jìn)行均等化，使每個(gè)電池組中電池的個(gè)數(shù)均為M;
[0化9] 電池組間電池元素交換；
[0060] 步驟走、隨機(jī)選擇K個(gè)電池組中的一組作為主電池組，其余K-1個(gè)電池組均作為從 電池組；
[0061] 步驟八、計(jì)算主電池組和每個(gè)從電池組的主中屯、向量和主近屯、元素，計(jì)算每個(gè)從 電池組的從中屯、向量和從近屯、元素；
[00創(chuàng) 其中，主組Cm;
[0063] Cm是發(fā)起電池元素交換的電池組，主組的聚類中屯、點(diǎn)和