[发明专利]一种串联结构电池组的一致性评价方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种串联结构电池组的一致性评价方法及装置，用于解决现有一致性在线评测技术存在较难真实刻画电池组内单体电池本征参数(如开路电压、可用容量、内阻等)差异性、且评测指标不够全面，适用性较差的缺点，本发明以测量得到的单体电池电压曲线为基础，开发了基于动态时间规整策略的距离相似性指标计算方法，能自适应剔除因SOC不同导致单体电压差异的影响因素，实现单体电池间在充放电过程中的运行特性差异估计，相比现有基于各离散时刻电压差异的一致性提取方法，更有助于挖掘出电池本征信息；在此基础上，开发了基于逐步迭代策略的异常电池统计识别方法，实现了串联结构电池组的一致性评价，为运营维护提供了有效的技术支持。

技术领域

本发明涉及串联结构电池组领域，尤其涉及一种串联结构电池组的一致性评价方法及装置。

背景技术

锂离子电池因具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率、无记忆效应和无污染等优点，已开始广泛地应用于新能源汽车和规模储能等领域。锂离子电池的使用环境、使用时间和使用工况等因素会显著影响电池性能，随充放电循环过程，单体电池间的不一致性会增大，电池组性能将随之衰退，进而降低整体使用寿命。因此，开发实时在线的一致性评测技术，是确保电池组使用过程中保持良好一致性的关键，对提高电池组运行性能与安全性，延长使用寿命，有重要作用。

从电池组测得的单体电池电流、电压、温度运行数据，是电池内部电化学反应/传递耦合作用的外在表现，蕴含了丰富的电池内部机理信息，但如何从中挖掘有用信息，为电池组一致评测提供支持，还有待研究。现有的电池组一致性评价指标可分为两大类，其一是静态评价指标，包括开路电压、可用容量和内阻等参数；其二是动态评价指标，包括充放电特性曲线、温度、电化学阻抗谱等参数。但是，应该注意到，对实际运行的电池组，仅可测量单体电池的电流、电压和温度数据，以此为基础，要实现电池组一致性评价，需要精确估计开路电压、可用容量、内阻等参数，进而结合统计分析，获得一致性评价指标。现有技术往往仅简单评价各单体电池间的电压、温度差异，提取均值、方差、斜度等统计指标，虽可在一定程度上表征各单体电池间的一致性，但无法体现电池组内单体本征参数(如开路电压、可用容量、内阻等)的差异性。同时，在实际使用中，电池组内各单体电池的荷电状态(State ofCharge,SOC)往往存在差异，现有技术直接通过比较各单体电池在各离散时刻的电压差异，提取一致性指标，无法表征电池组内各单体电池本征参数之间的差异性。

发明内容

本发明实施例提供了一种串联结构电池组的一致性评价方法及装置，解决了现有的一致性在线评测技术，往往仅简单评价各单体电池间在各离散时刻的电压差异，提取均值、方差、斜度等统计指标，虽可在一定程度上表征各单体电池间的一致性，但受SOC的不一致影响较大，导致难以真实刻画电池组内单体电池本征参数(如开路电压、可用容量、内阻等)的差异性，计算得到的一致性评测指标不够全面，误差较大，适用性较差的的技术问题。

本发明实施例提供的一种串联结构电池组的一致性评价方法，包括：

S1：获取串联结构电池组内各单体电池的电压曲线；

S2：通过动态时间规整策略计算串联结构电池组内不同单体电池的电压曲线之间的距离相似性指标，获得串联结构电池组内各单体电池间的距离相似性指标矩阵；

S3：通过所述距离相似性指标矩阵和逐步迭代策略的异常电池识别方法，对串联结构电池组进行一致性评价。

优选地，所述步骤S1具体包括：

在串联结构电池组内各单体电池充电或放电时，采集不同时刻各单体电池的电压值，获取各单体电池在充电或放电时的电压曲线