[发明专利]一种电池模组压差非正常特征识别方法及系统

权利要求书

1.一种电池模组压差非正常特征识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：电池管理系统对电池模组系统的电压差信号设定采样周期为T，并对电池模组中所有n个电池单体进行实时采样和量化得到压差数据信号v_i(t)，i＝1,2,..n之后将所有t时刻的最大单体电压差和最小单体电压差作差得到第t采样时刻的压差值v(t)，其中t＝1、2、3…m，所述m根据实际设备采样率设定，所述采样周期单位为s(秒)，所述电压差信号单位为V(伏特)；

步骤B：对压差数据信号v(t)采用经验模态分解得到各阶IMF模态分量；

步骤C：对压差数据信号v(t)的第一个IMF模态分量采用希尔伯特-黄变换计算出瞬时频率图和瞬时幅值图；

步骤D：利用希尔伯特-黄变换图中的突变点、幅值变化和瞬时频率趋势特征信息对电压差差非正常信号进行检测和识别。

2.根据权利要求1所述的电池模组压差非正常特征识别方法，其特征在于：上述步骤B：对压差数据信号v(t)采用经验模态分解得到各阶IMF模态分量的具体步骤为：

Step1：第1次筛选：对压差数据信号v(t)所有局部极大值点和所有局部极小值点利用三次样条函数进行插值，并且拟合上、下包络线；

Step2：求出上、下包络线的平均值曲线M₁(t)，则压差数据信号V(t)与M₁(t)之差即为P₁(t)，即所述P₁(t)＝V(t)-M₁(t)；

Step3：如果P₁(t)同时满足下述IMF模态分量的两个条件，则其为第一个IMF模态分量，否则将其视作新的压差数据信号重复步骤Step1到Step2，得到P₁₁(t)，所述P₁₁(t)＝P₁(t)-M₁₁(t)，其中：M₁₁(t)为P₁(t)的上、下包络线的平均曲线；

所述IMF模态分量满足的两个条件为：(1)整个时间历程内，穿越零点次数与极值点数相等或至多相差1；(2)压差信号上任意一点，由局部极大值定义的上包络线和局部极小值点，定义的下包络线的均值为0，即信号关于时间轴局部对称；

Step4：重复上述步骤筛选，直到第k次筛选时由式(1)得到的P_lk(t)满足IMF模态分量的两个条件：P_lk(t)＝P_l(k-1)(t)-M_lk(t) (1)；

Step5：在实际计算时通过式(2)求取门限值S_D来判断每次筛选结果是否为IMF模态分量：

其中：m为电池模组监控系统信号的采样点数，门限值S_D取0.002到0.003；

Step6：令C₁(t)＝P_lk(t)，则C₁(t)即为第一个IMF模态分量，其包含了压差数据信号v(t)中周期最短的IMF模态分量；将C₁(t)从v(t)中分离出来，得到R₁(t)，所述R₁(t)＝v(t)-C₁(t)；

Step7：将R₁(t)作为新的压差数据信号重复以上步骤Step1至Step5 n次，获得压差数据信号v(t)的n个IMF模态分量C_i(t),i＝1,2,3…n，且有公式R_n(t)＝R_n-1(t)-C_n(t)；

Step8：当R_n(t)为单调函数从压差数据信号v(t)不能再分解出其他分量时，全部的迭代分解过程结束，此时有如下公式：