一种动力电池单体异常的预警方法、系统及电子设备技术方案

本发明专利技术提供一种动力电池单体异常的预警方法、系统、电子设备及存储介质，方法包括：获取车辆动力电池近期的历史数据并进行预处理，得到电池静置状态下的数据；计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC，根据每帧电芯数据中全部电芯的真实SOC分别计算得到每帧电芯数据的真实SOC中位数；分别计算当前帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实SOC中位数的差值，根据所述差值分别计算每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离，根据所述欧氏距离计算得到每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离平均值：将所述欧氏距离平均值与预设的阈值相比较，判断当前电芯是否异常。本发明专利技术提前准确识别动力电池异常情况进行预警，从而对电池包模组进行提前更换或修复，提高了用车安全性。提高了用车安全性。提高了用车安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池单体异常的预警方法、系统及电子设备


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，更具体地，涉及一种动力电池单 体异常的预警方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在现有的动力电池技术水平下，动力电池一般由几十到数百个单 体电池串并联的方式组合而成。一方面，电池单体本身存在一定的容 量差异，另一方面，随着对电池的不断充电和放电，电芯之间的容量 差异也会逐渐表现出来，电芯容量的不一致最直观的表现即动力电池 容量的衰减，从而影响到用户的驾驶感受。
[0003]目前，电芯异常的检测方法通常采用分析车辆行驶过程中电池相 关数据，主要分析电池的内阻，电压等指标，从而定位异常电芯。但 是这种检测方式很容易受到车辆的行驶工况的影响，导致误报率较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种动力电池单体 异常的预警方法、系统、电子设备及存储介质，以提升电动汽车动力 电池单体电芯异常预警的准确率，提高用车安全性，提升用户驾驶感 受。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种动力电池单体异常的预警方 法，包括：
[0006]获取车辆动力电池近期的历史数据并进行预处理，得到电池静置 状态下的数据；
[0007]计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC(SOC即电池的荷电状 态)，根据每帧电芯数据中全部电芯的真实SOC分别计算得到每帧电 芯数据的真实SOC中位数；分别计算当前帧电芯数据中每个电芯的真 实SOC与真实SOC中位数的差值，根据所述差值分别计算每个电芯 与所有电芯之间的欧氏距离，根据所述欧氏距离计算得到每个电芯与 所有电芯之间的欧氏距离平均值：
[0008]将所述欧氏距离平均值与预设的阈值相比较，判断当前电芯是否 异常。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0010]可选的，所述获取车辆动力电池近期的历史数据并进行预处理， 得到电池静置状态下的数据，包括：
[0011]选取近期某一采样时段连续的车辆动力电池的国标历史数据；
[0012]根据每帧电芯数据的电压值以及电流值筛除异常的数据，得到静 置状态下的多帧电芯数据。
[0013]可选的，所述根据每帧电芯数据的电压值以及电流值筛除异常的 数据，得到静置状态下的多帧电芯数据；包括：
[0014]将每帧电芯数据中单个电芯的电压值分别与电压阈值相比较，筛 除电压异常的电芯数据帧，保留电压正常的电芯数据帧；
[0015]对电压正常的电芯数据帧中单个电芯的电流值分别与电流阈值相 比较，筛除电
流异常的电芯数据帧，得到的多帧电芯数据即为静置状 态下的电芯数据。
[0016]可选的，所述计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC，包括：
[0017]获取每帧电芯数据中每个电芯的电压值，采用查表法、分别通过 每个电芯的电压值从电池包的OCV
‑
SOC表中查询得到各个电芯的真 实SOC，记为SOC_Real
ij
，(i∈[1,m],j∈[1,n])，其中m为预处理后得 到的电芯数据的帧数，n为每帧电芯数据中电芯的个数。
[0018]可选的，所述根据每帧电芯数据中全部电芯的真实SOC分别计算 得到每帧电芯数据的真实SOC中位数，所述每帧电芯数据的真实SOC 中位数记为SOC_Median，通过公式(1)进行计算：
[0019]SOC_Median
i
＝median(SOC_Real
i1
,SOC_Real
i2
,
…
，SOC_Real
ij
), i∈[1,m],j∈[1,n]ꢀꢀ
(1)，
[0020]其中，SOC_Median
i
为第i帧电芯数据的真实SOC中位数，median 为中位数函数，SOC_Real
ij
为第i帧电芯数据中第j个电芯的真实SOC。
[0021]可选的，所述分别计算当前帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与 真实SOC中位数的差值，根据所述差值分别计算每个电芯与所有电芯 之间的欧氏距离，根据所述欧氏距离计算得到每个电芯与所有电芯之 间的欧氏距离平均值；包括：
[0022]通过公式(2)计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实 SOC中位数之间的差值，所述差值记为ΔSOC
ij
：
[0023]ΔSOC
ij
＝SOC_Real
ij
‑
SOC_Median
i
，i∈[1,m],j∈[1,n]ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)；
[0024]根据每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实SOC中位数之 间的差值，通过公式(3)计算每个电芯与所有电芯之间的欧式距离 D
jk
：
[0025][0026]其中，D
jk
表示同一帧电芯数据中第j个电芯与第k个电芯之间的 欧氏距离，ΔSOC
ij
为第i帧电芯数据中第j个电芯的真实SOC与真实SOC中位数之间的差值，ΔSOC
ik
为第i帧电芯数据中第k个电芯的真 实SOC与真实SOC中位数之间的差值，j与k的值相同时表示同一电 芯；
[0027]根据每个电芯与所有电芯之间的欧式距离D
jk
，通过公式(4)计 算每个电芯与所有电芯的欧式距离的平均值D_AVG
j
：
[0028]D_AVG
j
＝(D
j1
+D
j2
+
…
+D
jk
)/n,j∈[1,n],k∈[1,n]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)。
[0029]可选的，所述阈值的计算过程包括：
[0030]获取已知异常电芯的样本数据集，通过公式(5)和公式(6)、 根据每个异常电芯的样本数据分别计算其对应的平均值μ和标准差σ：
[0031]μ＝(D_AVG1+D_AVG2+
…
+D_AVGn)/n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5),
[0032][0033]遍历样本数据集的全部样本数据，得到每个样本数据对应的平均 值μ
p
和标准差σ
p
，p∈[1,h]，h为样本个数；
[0034]根据每个样本数据对应的平均值μ
p
和标准差σ
p
，采用公式(7) 计算出异常电芯的
阈值λ：
[0035][0036]可选的，所述阈值的计算过程还包括：
[0037]当检测到新的异常电芯时，将新的异常电芯的数据加入所述样本 数据集，得到更新的异常电芯的样本数据集，采用新的样本数据集重 新计算异常电芯的阈值λ。
[0038]根据本专利技术的第二方面，提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，包括：获取车辆动力电池近期的历史数据并进行预处理，得到电池静置状态下的数据；计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC，根据每帧电芯数据中全部电芯的真实SOC分别计算得到每帧电芯数据的真实SOC中位数；分别计算当前帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实SOC中位数的差值，根据所述差值分别计算每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离，根据所述欧氏距离计算得到每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离平均值：将所述欧氏距离平均值与预设的阈值相比较，判断当前电芯是否异常。2.根据权利要求1所述的一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，所述获取车辆动力电池近期的历史数据并进行预处理，得到电池静置状态下的数据，包括：选取近期某一采样时段连续的车辆动力电池的国标历史数据；根据每帧电芯数据的电压值以及电流值筛除异常的数据，得到静置状态下的多帧电芯数据。3.根据权利要求2所述的一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，所述根据每帧电芯数据的电压值以及电流值筛除异常的数据，得到静置状态下的多帧电芯数据；包括：将每帧电芯数据中单个电芯的电压值分别与电压阈值相比较，筛除电压异常的电芯数据帧，保留电压正常的电芯数据帧；对电压正常的电芯数据帧中单个电芯的电流值分别与电流阈值相比较，筛除电流异常的电芯数据帧，得到的多帧电芯数据即为静置状态下的电芯数据。4.根据权利要求1所述的一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，所述计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC，包括：获取每帧电芯数据中每个电芯的电压值，采用查表法、分别通过每个电芯的电压值从电池包的OCV
‑
SOC表中查询得到各个电芯的真实SOC，记为SOC_Real
ij
，(i∈[1,m],j∈[1,n])，其中m为预处理后得到的电芯数据的帧数，n为每帧电芯数据中电芯的个数。5.根据权利要求4所述的一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，所述根据每帧电芯数据中全部电芯的真实SOC分别计算得到每帧电芯数据的真实SOC中位数，所述每帧电芯数据的真实SOC中位数记为SOC_Median，通过公式(1)进行计算：SOC_Median
i
＝median(SOC_Real
i1
,SOC_Real
i2
,
…
，SOC_Real
ij
),i∈[1,m],j∈[1,n]
ꢀꢀꢀ
(1)，其中，SOC_Median
i
为第i帧电芯数据的真实SOC中位数，median为中位数函数，SOC_Real
ij
为第i帧电芯数据中第j个电芯的真实SOC。6.根据权利要求5所述的一种动力电池单体异常的预警方法，其特征在于，所述分别计算当前帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实SOC中位数的差值，根据所述差值分别计算每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离，根据所述欧氏距离计算得到每个电芯与所有电芯之间的欧氏距离平均值；包括：通过公式(2)计算每帧电芯数据中每个电芯的真实SOC与真实SOC中位数之间的差值，所述差值记为ΔSOC
ij
：ΔSOC
ij

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晖，王勇士，罗冬，黄敏，刘振勇，
申请(专利权)人：岚图汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：