CN104167570A - 一种蓄电池快速配组方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池快速配组方法，现有技术中的配组方法为人工采用万用表测量铅酸蓄电池电压、人工记录的方法来进行的。由于，采用人工采压分类的方式，难免会有操作不当、读取电压不准，造成单体蓄电池分类不准，从而导致蓄电池组出现性能差异的情况。本发明有效地解决了在实际中出现的配组的成功率不高，大大地提高了配组的成功率和配组的效率；本发明提出一种结构体数据结构，管理数据结构清晰，方便历史查询，有效解决了人工配组过程中手工记录电压数据出现的种种问题。

Description

一种蓄电池快速配组方法

技术领域

本发明涉及蓄电池生产配组领域，尤其是涉及一种蓄电池快速配组方法。 

背景技术

      蓄电池作为一种化学电源已得到广泛使用，该产品具有很好的循环性、续航时间持久、适用范围广泛，且价格低廉等特点。随着社会文明的高速发展，蓄电池作为动力电源在电动车行业里起到极其重要的作用。 

      通常，由于单体蓄电池的驱动能力弱，因此动力电池必须以电池组的形式才能给电动车提供足够的动力。动力电池组在工作的时候，由于其电池组之间的单体蓄电池存在性能上的差异，如果这种差异过大， 会对整体蓄电池的使用性能以及寿命造成很大的影响，最终导致动力蓄电池组的使用寿命提前终止。 

      目前，国内大都数蓄电池生产厂家仍然采用万用表量取蓄电池电压传统的人工配组方法来进行电池配组，由于，采用人工采压分类的方式，难免会有操作不当、读取电压不准，造成单体蓄电池分类不准，从而导致蓄电池组出现性能差异的情况。 

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提出一种蓄电池快速配组方法，从而有效的提高了配组的成功率。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案是： 

一种蓄电池快速配组方法，具体包括以下步骤：

步骤1：通过测量电压的装置，记录蓄电池放电的终止电压。将每一个蓄电池的终止电压数据记录在一个结构体的数据结构中，结构体包括蓄电池的终止电压、蓄电池的开路电压、蓄电池的ID编号、蓄电池的分组号；

步骤2：将蓄电池静置24-48h后的开路电压，记录在步骤1所述的结构体中；

步骤3：按照12V系列蓄电池静置后的开路电压和放电的终止电压范围要求，去除结构体数据结构中不符合条件的蓄电池成员；

步骤4：通过K-Means聚类算法将蓄电池划分到对应的结构体数据结构中的蓄电池分组号中；

步骤5：通过步骤1中所述结构体数据结构中蓄电池的ID编号，找出对应分组号。

在配组过程中，每个蓄电池的电压数据、蓄电池的ID编号、蓄电池的分组号通过一个结构体数据结构统一管理； 

配组算法采用K-Means算法采用误差平方和准则函数作为聚类准则函数；

步骤①：从去除结构体数据结构中不符合条件的蓄电池成员后剩余的N个结构体中，随机选出K个结构体作为质心；

步骤②：按照欧氏距离 ;其中是剩余蓄电池放电终止电压数据，是剩余蓄电池静置的开路电压， 取值范围(0~ )，是质心，取值范围(0 ~ )，计算剩余每个蓄电池放电终止电压和静置的开路电压数据点到每个质心的距离，并将它归并到距离最小的质心的类中；

步骤③：重新计算K簇中每个平均值，得到新的质心；

       步骤④：判断新的质心到原质心的欧氏距离是否小于等于指定的阈值；如果否，则跳进上述步骤②中；反之，如果是，则跳进下述步骤⑤中；

       步骤⑤： 将质心所在组中所有终止电压数据编号写入所述结构体数据结构中的分组号中。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是： 

1、有效地解决了在实际中出现的配组的成功率不高，大大地提高了配组的成功率和配组的效率；

2、本发明提出一种结构体数据结构，管理数据结构清晰，方便历史查询，有效解决了人工配组过程中手工记录电压数据出现的种种问题。

附图说明

图1.蓄电池配组算法总体流程图； 

图2.K-Means聚类算法流程图； 

图3.通过K-Means算法得出配组结果。 

具体实施方式

下面结合原理图和具体操作实施对本发明作进一步说明，以帮助相关领域的科研工作者对本发明的思想有一个更加深刻的理解。 

如图1所示，蓄电池配组算法总体流程图包括以下步骤： 

步骤1：通过测量电压的装置，记录蓄电池放电的终止电压。将同一路蓄电池的终止电压数据记录在一个结构体的数据结构中，结构体包括蓄电池的终止电压、蓄电池的开路电压、蓄电池的ID编号、蓄电池的分组号；

步骤2：将蓄电池静置24-48h后的开路电压，记录在步骤1所述的结构体中；

步骤3：按照12V系列蓄电池静置后的开路电压和放电的终止电压范围要求，去除结构体数据结构中不符合条件的蓄电池成员；

步骤4：通过K-Means聚类算法将蓄电池的终止电压划分到对应结构体数据结构中的蓄电池分组号中；

步骤5：通过步骤1中所述结构体数据结构中蓄电池的ID编号，找出对应分组号。

所述蓄电池配组算法总体流程图中步骤4，K-Means聚类算法的实现具体包括以下步骤，如图2所示： 

步骤①：从所述结构体数据结构N个终止电压数据中，随机选出K个终止电压数据作为质心；

步骤②：按照欧氏距离;其中是剩余蓄电池放电终止电压数据，是剩余蓄电池静置的开路电压， 取值范围(0~ )，是质心，取值范围(0 ~ )，计算剩余每个蓄电池放电终止电压和静置的开路电压数据点到每个质心的距离，并将它归并到距离最小的质心得类中；

步骤③：重新计算K簇中每个平均值，得到新的质心；

       步骤④：判断新的质心到原质心的欧氏距离是否小于等于指定的阈值；如果否，则跳进上述步骤②中；反之，如果是，则跳进下述步骤⑤中；

       步骤⑤： 将质心所在组中所有终止电压数据编号写入所述结构体数据结构中的分组号中。

实施实例： 

     下面结合实际蓄电池生产厂采集的电压数据，对一种蓄电池快速配组算法做进一步说明，以帮助相关技术领域的科学工作者更好的理解本发明的核心思想。

如下表所示，所述结构体数据结构包括蓄电池的序号ID、终止电压、开路电压、配组结果。在本组数据中，对一个蓄电池电池回路20只蓄电池进行4类分组，即所述K取值为4。如图3所示，一种蓄电池快速配组算法清楚地将各类蓄电池很好地分为4类。 

蓄电池配组结果表： 

Claims (2)

1.一种蓄电池快速配组方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤1：通过测量电压的装置，记录蓄电池放电的终止电压；将每一个蓄电池的终止电压数据记录在一个结构体的数据结构中，结构体包括蓄电池的终止电压、蓄电池的开路电压、蓄电池的ID编号、蓄电池的分组号；

步骤2：将蓄电池静置24-48h后的开路电压，记录在步骤1所述的结构体中；

步骤3：按照12V系列蓄电池静置后的开路电压和放电的终止电压范围要求，去除结构体数据结构中不符合条件的蓄电池成员；

步骤4：通过K-Means聚类算法将蓄电池划分到对应的结构体数据结构中的蓄电池分组号中；

步骤5：通过步骤1中所述结构体数据结构中蓄电池的ID编号，找出对应分组号。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池快速配组方法，其特征在于：所述K-Means聚类算法采用误差平方和准则函数作为聚类准则函数；具体包括以下步骤：

步骤①：从去除结构体数据结构中不符合条件的蓄电池成员后剩余的N个结构体中，随机选出K个结构体作为质心；

步骤②：按照欧氏距离                                                ;其中是剩余蓄电池放电终止电压数据，是剩余蓄电池静置的开路电压， 取值范围(0~ )，是质心，取值范围(0 ~ )，计算剩余每个蓄电池放电终止电压和静置的开路电压数据点到每个质心的距离，并将它归并到距离最小的质心的类中；

步骤③：重新计算K簇中每个平均值，得到新的质心；

    步骤④：判断新的质心到原质心的欧氏距离是否小于等于指定的阈值；如果否，则跳进上述步骤②中；反之，如果是，则跳进下述步骤⑤中；

步骤⑤： 将质心所在组中所有终止电压数据编号写入所述结构体数据结构中的分组号中。