[发明专利]动力电池分选系统和方法

说明书

本发明涉及一种动力电池分选系统和方法，所述动力电池分选系统包括充放电设备组、边缘计算机和云平台；在此基础上，应用时间序列分布式聚类方法，创新的采用“云‑边”协同方式，革新了传统的电池分选系统和方法；首先充分利用边缘计算机的计算能力，进行局部的不良品检测和初级聚类；然后将所有局部处理结果上传到云端，进行全局的不良品融合、划分以及基于边缘的聚类融合；最后再将全局处理结果下传到边缘计算机，进行多要素协同分组决策，实现动力电池优化分选。本发明能够提高电池分选的准确性，降低分选所需时间，延长电池包的寿命，对于企业具有重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及一种动力电池分选系统和方法。

背景技术

作为电动汽车的核心部件，动力电池具有高能量密度、低自放电率、无记忆效应以及污染小等特点，是极具发展前景的能源载体之一。由于单体电池电压和容量的无法满足需求，在实际应用过程，往往将多个单体电池经串并联形成电池组。然而，同一个电池组内的单体电池之间存在不一致性，体现在其电压、内阻、容量参数等存在差异。随着电池老化，所述不一致性逐步加重，将会严重影响电池组的性能和寿命。因此，尽量减小或将单体电池之间的不一致性控制在可接受范围之内对电池组的长效安全运行具有十分重要的意义。

动力电池的不一致性主要来源于制造过程，如电池浆料成分和粘度存在差异，涂布厚薄不一致，集电体厚度不均匀等。提高电池不一致性的根本方法是优化制造工艺和细化质量检验，但考虑到成本和时间周期，目前较为实用的方法是对单体电池进行分选，使得同一个电池组内的电池的物理化学特性相似度尽可能高。常用的分选方法包括单参数分选法、多参数分选法和动态特性分选法。其中，动态特性分选法利用电池的充放电曲线进行分选，能够充分反映电池的性能，是较为理想的分选方法，可采用时间序列聚类的方法实现，但其有一定技术难度，存在计算量大，难以保证时效性的问题。

目前，国内电池生产企业主要采用单参数或多参数分选方法。在化成工序中，将电池安置于化成柜上，按照上位机上既定的控制程序对电池进行循环充放电，计算相应的参数指标实现分选。大量的充放电数据没有得到充分利用，采集端上位机也只用作发送控制命令、数据采集和存储，导致了大量计算资源的浪费；同时，采用传统聚类方法处理充放电动态特性曲线的聚类方法面临计算量大，响应不及时的问题。

基于此，本领域需要新的电池分选系统和方法来解决上述传统方法中存在的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了实现动力电池分选的问题，本发明提供了一种动力电池分选系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下方案：

一种动力电池分选系统，其特征在于，所述系统包括：充放电设备组、边缘计算机和云平台；

所述充放电设备组，配置为：接收所述边缘计算机下达的电池充放电指令，对安装在上方的电池进行充放电测试，并将充放电时序数据实时传输到所述边缘计算机进行存储；接收所述边缘计算机下达的电池分选下架指令，根据指令中的不良品编号和分选后的不同组别的编号，依次通过指示器指明不良电池和不同组的电池，以辅助工人下架操作；

所述边缘计算机，配置为：根据电池型号下达人工预先设定电池充放电指令，实时采集和存储充放电时序数据，针对充电时序数据和放电时序数据，分别进行不良品检测、局部聚类并记录分选电容值，形成充放电不良品集合、局部簇集合以及分选电容集合；将采集的充放电时序数据、充放电不良品和局部簇集合信息上传到所述云平台；接收所述云平台传递的充放电全局簇集合和全局不良品集合信息，根据所述充放电全局簇集合和所述全局不良品集合信息和所述分选电容集合，实现电池分组决策，并根据分组结果编制电池分选下架指令下达给对应的充放电设备组；