一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，基于包括特征识别参数模板设置管理模块、测试数据读取模块、电芯数据筛分检索模块、过程数据特征提取模块、过程数据自动诊断模块、生成诊断结果输出报表及文件模块；步骤依次为参数模板设置及管理，测试数据读取，电芯数据筛分检索，过程数据特征提取，生成诊断结果输出报表及文件和过程数据自动诊断模块，本发明专利技术方法可通过人工导入.csv或者excle格式的各种厂家充放电设备产生的电池测试数据，自动调取对应电池包特性的特征识别参数模板，自动分析数据并生成诊断结果报表，整个过程简单，快捷，准确，有效，实现过程数据分析诊断的自动化。析诊断的自动化。析诊断的自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法


[0001]本专利技术属于动力电池充放电测试
，具体涉及一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法。

技术介绍

[0002]动力电池组由成百上千个单体电池串并联组成，为新能源车、电动船等提供足够的动力和能量以满足其复杂的工况与里程的要求。由于制造过程与使用过程的差异性，电池单体电芯不一致性会一直存在。当电池组明显出现单体电池不一致性时，电池组的容量、能量密度等电池性能会明显下降，最终导致电池过早失效，对于电池组使用寿命、安全性造成重大影响。
[0003]动力电池充放电测试数据量大、单体电芯数目多，尤其是高压电池包、储能电池簇等的单体电芯数目更是庞大。而在完成测试后，电池研发或者工艺人员往往需要对海量的充放电测试数据进行分析，通过查看表格或者数据库中，根据经验利用肉眼结合手动计算的方式从几百列甚至多达上千个单体电芯的海量测试数据进行人工筛选，从而对选中的瑕疵单体电芯进行电池一致性分析。
[0004]图1所示为现有电池单体电芯充放电过程数据筛选分析和瑕疵诊断流程：电池完成测试后，电池研发或者工艺人员对充放电测试数据进行手动查询，通过肉眼查看表格或者数据库的数据，手动拷贝或者录入到excel文件中，根据经验手动、利用excle或者计算器等工具逐个计算、观察曲线趋势等人工方式来筛选诊断瑕疵单体电芯，完成电池一致性分析。这个过程繁琐，复杂，效率极其低下，会因为分析的数据量过大而出错，因而需要耗费大量的人力、物力来完成此项工作。
[0005]因此，如何能既简单、准确又能快速、高效对电池充放电测试数据进行一致性分析处理，诊断进而分筛出有问题和瑕疵的单体电芯，是动力电池充放电测试设备研究开发人员所面临的一个紧迫课题。

技术实现思路

[0006]为了克服充放电过程数据筛选分析、瑕疵诊断的过程多依赖人工操作且效率低下、效果差容易出错的缺点，本专利技术提供一种基于特征识别的电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，基于特征识别参数模板设置管理模块、测试数据读取模块、电芯数据筛分检索模块、过程数据特征提取模块、过程数据自动诊断模块、生成诊断结果输出报表及文件模块组成的自动诊断系统；通过人工导入各种厂家充放电设备产生的.csv或者excle格式的电池测试数据，自动调取与电池包特性对应的特征识别参数模板，自动分析电池测试数据并生成诊断结果报表，实现过程数据分析诊断的自动化；包括如下步骤：S1，特征识别参数模板设置管理模块对充放电过程测试数据的特征识别参数进行
设置及管理，根据不同电池包的不同测试方案基于经验提炼各充放电阶段的特征，编辑保存多阶段各不同工况点测试数据的特征识别参数得到特征识别参数模板；S2，测试数据读取模块指定并加载待分析的原始充放电测试文件作为数据源；S3，电芯数据筛分检索模块根据加载的数据源获取运行过程中每个单体电芯变量在所有工况下的详细充放电过程测试数据，检索每节单体电芯的全过程数据，根据运行模式识别筛选出充电、放电等不同模式对应的数据调取对应的特征识别参数模板，编辑保存多阶段各不同工况点测试数据的特征识别参数模板；S4，过程数据特征提取模块根据测试数据读取模块的数据源和电芯数据筛分检索模块的特征识别参数模板基于每节电芯全过程的一维数组数据，分析计算出各个重要节点时刻或者电压平台在不同状态切换点前、后的关键数据，逐个提取所有单体电芯充放电过程数据的特征；S5，过程数据自动诊断模块根据特征识别参数模板设置管理模块中的自动判断设定参数，针对各个单电芯分别对单体电芯数据筛分检索模块中提取的关键数据一一比对，诊断电池单体电芯充放电过程数据，自动形成各个诊断点的诊断结果，完成对所有单体电芯数据逐个充放电过程数据的自动诊断；S6，生成诊断结果输出报表及文件模块分别根据模组和各个单体电芯自动将过程数据自动诊断模块中诊断的结果在不同的报表页面中进行汇总和区分，生成诊断结果输出报表及文件。
[0008]所述的一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，其特征识别参数模板中的参数包括：通道暂停识别参数，包括电压变化判定阈值（识别出电压在电流变为0前后时刻的压差超出阈值判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；充电过程电压下降识别参数，包括电压下降判定阈值（超出阈值判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；放电电过程电压上升识别参数，包括电压上升判定阈值（超出阈值判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；充电平台识别参数，包括充电平台电压基准和电压波动范围（充电过程的电压在此平台单位内认定为充电平台期，否则认为找不到充电平台）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；充电平台期间毛刺识别参数，包括毛刺上、下限设置（毛刺压差超限则判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；充电平台期间电压跳变识别参数，包括跳变判定幅值（超限则判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；放电平台识别参数，包括放电平台电压基准和电压波动范围（充电过程的电压在此平台单位内认定为放电平台期，否则认为找不到放电平台）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；放电平台期间毛刺识别参数，包括毛刺上、下限设置（毛刺压差超限则判定NG）、使能识别（勾选使能则会分析该项的数据并判定）；放电平台期间电压跳变识别参数，包括跳变判定幅值（超限则判定NG）、使能识别
（勾选使能则会分析该项的数据并判定）。
[0009]所述的一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，其步骤S6中在各个单体电芯诊断报表页面除了展示诊断结果还将全过程的数据制成表格依据表格数据自动生成全过程充放电曲线，以备查看诊断结果时追溯和核对使用。
[0010]所述的一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，其生成诊断结果输出报表及文件模块自动生成的.xlxs格式报表格，文件名中包含电池条码信息、时间、NG/OK信息；报表包含多个sheet：第一个sheet是汇总表，用于存储模组所有电芯总判定诊断结果及各个电芯测试诊断结果。其内容包含所有电芯全过程测试数据及其叠加显示的充放电曲线；其他sheet根据电芯个数自动生成对应各电芯的详细诊断结果和测试数据，每个电芯一个sheet，个数是灵活的，每个sheet内容包含该电芯各个特征工况识别点实测值和诊断判定标准、诊断结果、该电芯全过程测试数据及其充放电曲线。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术克服传统动力电池单体电芯充放电过程数据筛选分析和瑕疵诊断过程过多依赖人工操作且数据量庞大导致效率低下、效果差及可能诊断出错的缺点，通过人工导入.csv或者excle格式的各种厂家充放电设备产生的电池测试数据，软件自动调取对应电池包特性的识别参数模板，自动分析数据并生成诊断结果报表，整个过程简单，快捷，准确，实现过程数据分析诊断的自动化。
[0012]本专利技术方法满足电池单体电芯充放电过程数据分析处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池单体电芯充放电过程数据自动诊断方法，其特征在于：基于特征识别参数模板设置管理模块（1）、测试数据读取模块（2）、电芯数据筛分检索模块（3）、过程数据特征提取模块（4）、过程数据自动诊断模块（5）、生成诊断结果输出报表及文件模块（6）组成的自动诊断系统；包括如下步骤：S1，特征识别参数模板设置管理模块（1）对充放电过程测试数据的特征识别参数进行设置及管理，根据不同电池包的不同测试方案提炼各充放电阶段的特征，编辑保存多阶段各不同工况点测试数据的特征识别参数得到特征识别参数模板；S2，测试数据读取模块（2）指定并加载待分析的原始充放电测试文件作为数据源；S3，电芯数据筛分检索模块（3）根据数据源获取运行过程中每个单体电芯变量在所有工况下的详细充放电过程测试数据，检索每节单体电芯的全过程数据，根据运行模式调取对应的特征识别参数模板，编辑保存多阶段各不同工况点测试数据的特征识别参数模板；S4，过程数据特征提取模块（4）根据数据源和特征识别参数模板基于每节电芯全过程的一维数组数据，分析计算出各个重要节点时刻或者电压平台在不同状态切换点前、后的关键数据，逐个提取所有单体电芯充放电过程数据的特征；S5，过程数据自动诊断模块（5）根据特征识别参数模板设置管理模块（1）中的自动判断设定参数，针对各个单电芯分别对单体电芯数据筛分检索模块（3）中提取的关键数据一一比对，诊断电池单体电芯充放电过程数据，自动形成各个诊断点的诊断结果，完成对所有单体电芯数据逐个充放电过程数据的自动诊断；S6，生成诊断结果输出报表及文件模块（6）根据各个单体电芯自动将过程数据自动诊断模块（5）中诊断的结果在不同的报表页面中进行汇...

【专利技术属性】
技术研发人员：石灵丹，阮会，王锐，匡鹏，王治国，
申请(专利权)人：武汉长海高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：