CN113447840B - 锂离子电池分选方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种锂离子电池分选方法和装置。该方法包括:服务器获取每一待分选锂离子电池的电池参数。服务器可以将每一待分选锂离子电池的电池参数聚类为第一预设数量个聚类簇。服务器可以根据所述聚类簇和所述电池参数,确定所述待分选锂离子电池的分选等级值。服务器根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。本申请的方法,实现在不经过直流内阻测试的情况下,筛选得到一致性高的目标锂离子电池,实现了提高分选准确率,降低耗时,优化工序的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,尤其涉及一种锂离子电池分选方法和装置。
背景技术
锂离子电池(简称锂电池)由于具有较高的能量密度和长循环寿命逐渐成为电动汽车的首选。然而现阶段制造的单体电池从容量、电压、功率和能量等方面都不能满足高电压、大功率等市场应用的性能要求。因此,必须将单体电池进行串并联成组后使用。在电动汽车领域,动力电池系统就是将多个单体电池组成电池模块,又将多个电池模块组成电池系统。但由于单体电池在生产制造过程中存在差异,容易导致单体电池间的不一致性。该不一致性的存在不仅影响到电池性能的发挥,甚至可能引发安全问题。
针对这种情况,传统的锂离子电池筛选方法需要对电池容量、内阻、自放电率等参数进行综合评估,进而筛选出符合标准要求范围内的单体电池。现有技术中,首先需要对同一批次的单体电池进行下线容量测试和交流内阻测试。筛选出的满足容量和内阻要求的单体电池将被分容和分档。其次,通过高温加速老化的方法检测出存在自放电异常的单体电池将被筛选掉。最后,通过抽检该批次的单体电池的直流内阻,来制定电池直流内阻标准范围。其中,直流内阻的测试通常需要将锂离子电池调整到特定电量(State of Charge,SOC)状态,进而通过脉冲充放电测试测量得到。该直流内阻的测量方法虽然准确度高,但测量工序复杂。
然而,对锂离子电池直流内阻的抽样检测,容易使一致性差异较大的锂离子电池混入电池模组和/或电池系统中,进而影响该电池模组和/或电池系统的性能发挥,甚至导致安全问题。因此,如何在保证锂离子电池分选效率的基础上,提高锂离子电池的分选准确率成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种锂离子电池分选方法和装置,用以解决如何在保证锂离子电池分选效率的基础上,提高锂离子电池的分选准确率的问题。
第一方面,本申请提供一种锂离子电池分选方法,包括:
对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一所述聚类簇中包括至少一个电池参数,每一所述聚类簇包括一个聚类中心;
根据所述聚类簇和所述电池参数,确定所述待分选锂离子电池的分选等级值,所述分选等级值用于指示所述待分选锂离子电池的等级状态;
根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。
可选地,所述根据所述聚类簇和所述电池参数,确定所述待分选锂离子电池的分选等级值,包括:
根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数;
根据所述待分选锂离子电池的所述第一参数和所述电池参数中的放电容量,确定分选等级值。
可选地,所述根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数,包括:
根据所述待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,所述第一距离为所述聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和;
根据所述待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,所述第二距离为所述待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和;
根据所述待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,所述第一参数为所述待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
可选地,所述根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,包括:
根据各个所述待分选锂离子电池的所述分选等级值,对所述待分选锂离子电池进行排序,得到排序结果;
根据所述排序结果和所述第二预设数量,确定目标锂离子电池,所述目标锂离子电池为所述排序结果中前第二预设数量个待分选锂离子电池。
可选地,所述电池参数通过对每一所述待分选锂离子电池进行充放电测量得到。
可选地,所述电池参数包括充电容量、放电容量、电压、电流和温度中的至少一个。
第二方面,本申请提供一种锂离子电池分选装置,包括:
聚类模块,用于对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一所述聚类簇中包括至少一个电池参数,每一所述聚类簇包括一个聚类中心;
确定模块,用于根据所述聚类簇和所述电池参数,确定所述待分选锂离子电池的分选等级值,所述分选等级值用于指示所述待分选锂离子电池的等级状态;
分选模块,用于根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。
可选地,所述确定模块,包括:
第一确定子模块,用于根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数;
第二确定子模块,用于根据所述待分选锂离子电池的所述第一参数和所述电池参数中的放电容量,确定分选等级值。
可选地,所述第一确定子模块,具体用于根据所述待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,所述第一距离为所述聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和;根据所述待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,所述第二距离为所述待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和;根据所述待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,所述第一参数为所述待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
可选地,所述分选模块,包括:
排序子模块,用于根据各个所述待分选锂离子电池的所述分选等级值,对所述待分选锂离子电池进行排序,得到排序结果;
第三确定子模块,用于根据所述排序结果和所述第二预设数量,确定目标锂离子电池,所述目标锂离子电池为所述排序结果中前第二预设数量个待分选锂离子电池。
可选地,所述电池参数通过对每一所述待分选锂离子电池进行充放电测量得到。
可选地,所述电池参数包括充电容量、放电容量、电压、电流和温度中的至少一个。
第三方面,本申请提供一种服务器,包括:存储器和处理器;
存储器用于存储程序指令;处理器用于调用存储器中的计算机程序,执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的锂离子电池分选方法。
第四方面,本申请提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有执行指令,当服务器的至少一个处理器执行该计算机程序时,服务器执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的锂离子电池分选方法。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,计算机程序产品包括计算机程序,当服务器的至少一个处理器执行该计算机程序时,服务器执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的锂离子电池分选方法。
本申请提供的锂离子电池分选方法和装置,通过获取每一待分选锂离子电池的电池参数;将每一待分选锂离子电池的电池参数聚类为第一预设数量个聚类簇;根据所述聚类簇和所述电池参数,确定所述待分选锂离子电池的分选等级值;根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值的手段,实现在不经过直流内阻测试的情况下,将待分选锂离子电池间的直流内阻差异进行区分效果,进而筛选得到一致性高的目标锂离子电池,实现了提高分选准确率,降低耗时,优化工序的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的一种锂离子电池分选结果的场景示意图;
图2为本申请一实施例提供的一种锂离子电池分选方法的流程图;
图3为本申请一实施例提供的一种待分选锂离子电池的充放电曲线;
图4为本申请一实施例提供的另一种待分选锂离子电池的充放电曲线;
图5为本申请一实施例提供的再一种待分选锂离子电池的充放电曲线;
图6为本申请一实施例提供的又一种待分选锂离子电池的充放电曲线;
图7为本申请一实施例提供的另一种锂离子电池分选方法的流程图;
图8为本申请一实施例提供的一种锂离子电池分选装置的结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的另一种锂离子电池分选装置的结构示意图;
图10为本申请一实施例提供的一种服务器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例,例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
锂离子电池(简称锂电池)由于具有较高的能量密度和长循环寿命逐渐成为电动汽车的首选。然而现阶段制造的单体电池从容量、电压、功率和能量等方面都不能满足高电压、大功率等市场应用的性能要求。因此,必须将单体电池进行串并联成组后使用。在电动汽车领域,动力电池系统就是将多个单体电池组成电池模块,又将多个电池模块组成电池系统。但由于单体电池在生产制造过程中存在差异,容易导致单体电池间的不一致性。该不一致性的存在不仅影响到电池性能的发挥,甚至可能引发安全问题。
目前,传统的锂离子电池的分选方法需要对锂离子电池的容量、内阻、自放电率等参数进行综合评估。进而,符合相同标准的锂离子电池将被分选到一个电池模组中。其中,内阻是锂离子电池的一个重要参数,能很好的表示锂离子电池的状态。锂离子电池的内阻具体可以包括交流内阻和直流内阻两种。该筛选的过程具体可以包括如下三个步骤:
步骤1、对同一批次的锂离子电池进行下线容量测试和交流内阻测试。根据测试得到电池容量和交流内阻,对该批次的锂离子电池进行分容和分档。
步骤2、通过高温加速老化的方法,筛选掉该批次的锂离子电池中存在自放电异常的电池。
步骤3、测量该批次的锂离子电池的直流内阻。根据该批次的锂离子电池的直流内阻制定电池直流内阻标准范围。
其中,锂离子电池直流内阻的常规测试方法通常需要将锂离子电池调整到特定电量(State of Charge,SOC)状态,进而通过脉冲充放电测试测量得到。其测量消耗的工时量大,且工序复杂。因此,在传统的锂离子电池分选方案中为了提高筛选效率,该直流内阻测量通常抽样进行。
然而,锂离子电池的直流内阻是相较于电池容量和交流内阻更加准确的一个分选等级值。如果使用该直流内阻对该批次的锂离子电池进行重新配组可以更加准确的完成锂离子电池的分选。然而,由于直流内阻的测量工序复杂,耗时长,因此,在实际使用中通常仅对锂离子电池直流内阻进行抽样检测。该检测结果也仅用于设定电池直流内阻的标准范围。因此,传统的方案容易使一致性差异较大的锂离子电池混入电池模组和/或电池系统中,进而影响该电池模组和/或电池系统的性能发挥,甚至导致安全问题。
在传统的方案中,对每一锂离子电池进行充电和放电测试,仅用于获取该锂离子电池的最终结果,即容量。而忽略了在该测试过程中获取到的充放电曲线。本申请将每一锂离子电池的充放电曲线中的每一个参数作为电池参数,计算得到了每一锂离子电池的分选等级值。进而,服务器根据该分选等级值对全部的锂离子电池进行重新配组。
本申请提出的锂离子电池分选方法中,服务器在获取一个锂离子电池的电池参数后,对该锂离子电池的电池参数进行聚类。聚类得到第一预设数量个聚类簇。每一聚类簇具有一个聚类中心。每一聚类簇中包括至少一个电池参数。服务器获取每一电池参数到该聚类中心的距离,并确定该距离为样本距离。服务器根据该电池的每一电池参数的样本距离,确定第一参数。服务器根据该锂离子电池的样本参数和放电容量,确定分选等级值。进而,服务器根据该分选等级值对全部的锂离子电池进行重新配组。该锂离子电池分选方法不经过直流内阻测试便可将单体电芯间的直流内阻差异进行区分,且筛选结果准确度高,工序简单,耗时较少。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1示出了本申请一实施例提供的一种聚类效果图。本申请中,测量设备可以对锂离子电池的充电过程进行测量得到充电数据。测量设备还可以对锂离子电池的放电过程进行测量得到放电数据。以放电过程为例,测量设备可以测量锂离子电池在放电区间内放电时,其容量和电压的变化曲线。该变化曲线可以如图1所示。该图1中可以包括多个采样点,该采样点为以固定的采样频率采样得到容量和电压的数据对。服务器确定每一个数据对数据为电池参数。服务器可以使用聚类算法对该电池参数进行聚类计算。其聚类结果可以如图1中Cluster1、Cluster2和Cluster3所示。该容量和电压的变化曲线被分成了连续的三段。其中,实现上述聚类的聚类算法可以为现有算法或者为改进后的算法,例如,k-means算法和mean-shift算法等。其中,聚类得到的类别数可以为第一预设数量。该第一预设数量为正整数,例如3、4、5等。如图1所示为三个聚类的示意图。在聚类过程中,服务器还可以计算得到每一个聚类的聚类中心。每一聚类中可以包括至少一个电池参数。
本申请中,以服务器为执行主体,执行如下实施例的锂离子电池分选方法。具体地,该执行主体可以为服务器的硬件装置,或者为服务器中实现下述实施例的软件应用,或者为安装有实现下述实施例的软件应用的计算机可读存储介质,或者为实现下述实施例的软件应用的代码。
图2示出了本申请一实施例提供的一种锂离子电池分选方法的流程图。在图1所示实施例的基础上,如图2所示,以服务器为执行主体,本实施例的方法可以包括如下步骤:
S101、对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一聚类簇中包括至少一个电池参数,每一聚类簇包括一个聚类中心。
本实施例中,服务器获取每一待分选锂离子电池的电池参数。该电池参数可以为时序上的充电数据或者放电数据。服务器可以从测量设备中直接获取各个待分选锂离子电池的电池参数。或者,服务器可以获取管理员输入的各个待分选锂离子电池的电池参数。管理员可以通过导入电子表格或者电子文档的方式输入该电池参数。当每一电子表格或者电子文档中包括一个待分选锂离子电池的电池参数时,服务器可以逐一获取各个待分选锂离子电池的电池参数。或者,一电子表格或者电子文档中可以包括全部待分选锂离子电池的电池参数。服务器可以在获取该电子表格或者电子文档后,逐一解析各个待分选锂离子电池的电池参数。
一种示例中,一个电池参数包括但不限于充电容量Ccha、放电容量Cdis、电压、电流和温度等。由于测量设备测量的是待分选锂离子电池的充电或者放电过程,因此,在该过程中,测量设备可以根据预设采样频率采集得到的一系列电池参数。
一种示例中,电池参数可以通过在每一待分选锂离子电池的充电或者放电过程中测量得到。其中,在该测量过程中,为了保证测量数据的有效性,需要对全部待分选锂离子电池按照相同的操作规范,进行充电或者放电操作。在实际充电的过程中,测量设备可以使用恒流充电,并将待分选锂离子电池充电至上限截止电压。测量设备还可以保持恒压充电,使电池达到100%SOC。测量设备还可以放电至下限截止电压。该测量过程还可以是既包含充电也包含放电的复杂工况测量。其中,SOC表示锂离子电池的荷电状态。需要注意的是,该待分选锂离子电池的充放电范围应该在锂离子电池正常工作的充放电窗口中进行。
服务器获取电池参数后,可以利用聚类算法逐一对待分选锂离子电池的电池参数进行聚类。服务器可以将每一待分选锂离子电池的电池参数聚类为第一预设数量个聚类簇。每一聚类簇中包括至少一个电池参数。每一聚类簇具有一个聚类中心。在聚类过程中,服务器通常需要使用聚类算法进行迭代,最终得到最优的聚类簇。如表1所示为一个待分选锂离子电池的聚类迭代过程。该表中包括样本距离和第一参数。该表中展示了在聚类中心迭代过程中任意10次迭代的样本距离和第一参数。根据表1可以明显发现,随着迭代次数的增加,样本距离越来越小,第一参数也趋于稳定。当样本距离和/或第一参数的变化量小于预设变化量时,服务器停止对该聚类中心的迭代。服务器确定最后一次得到的聚类中心为最终的聚类中心。服务器根据该最终的聚类中心,确定每一聚类簇中包括的电池参数。该电池参数和聚类中心组成聚类簇。
表1
S102、根据聚类簇和电池参数,确定待分选锂离子电池的分选等级值,分选等级值用于指示待分选锂离子电池的等级状态。
本实施例中,服务器可以根据每一待分选锂离子电池的电池参数及其聚类簇,得到每一电池参数到其对应的聚类中心的样本距离。服务器可以根据每一聚类簇中,各个电池参数的样本距离之和,确定第一距离。服务器可以根据每一聚类簇的第一距离,计算该第一距离的平方和,得到第二距离。服务器可以计算该第二距离的开方值,得到第一参数。服务器可以根据该待分选锂离子电池的第一参数和放电容量的商,确定分选等级值。服务器可以使用该分选等级值,将该批次中分选等级值相近的锂离子电池分选到一组中。
S103、根据分选等级值,从待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。
本实施例中,服务器可以根据各个待分选锂离子电池的分选等级值,对这些待分选锂离子电池进行排序。服务器可以根据排序结果,取前第二预设数量个待分选锂离子电池作为目标锂离子电池。
例如,如表2所示,以10个锂离子电池为例。服务器在计算得到该10个待分选锂离子电池的分选等级值I后,可以对该10个待分选锂离子电池进行排序,得到本申请分选方法的排序结果。其中,在本申请中,该分选等级值I可以通过计算放电容量Cdis和第一参数d的商确定。同时,该表2中还包括使用常规分选方法得到的待分选锂离子电池的排序。其中,常规的分选方法可以根据电容、交流内阻等参数确定。根据表2中的常规分选方法排序和本申请分选方法排序可知,使用两种方法计算得到的排序结果是完全不同的。因此,根据该两种不同的排序结果,分选得到的目标锂离子电池也是完全不同的。下面将根据充放电曲线,对该两种分选方法的分选结果进行比较。
表2
由表2可知,按照常规分选方法,1#、7#和9#三个待分选锂离子电池的排序为5、6、7,为容量相近的三个电池。当该三个待分选锂离子电池的内阻满足下线要求范围时,1#、7#和9#三个待分选锂离子电池将被分选为一组。如图3所示为其中1#、7#和9#三个待分选锂离子电池的充放电曲线。从该三个电池的充放电曲线可以看出,这三个电芯的一致性并不好。
如果按照本申请的分选方法,则会将1#、5#、6#和7#四个待分选锂离子电池分选为一组。该四个待分选锂离子电池的排序分别是3、4、5、6。该四个待分选锂离子电池的充放电曲线可以如图5所示。从该四个电池的充放电曲线可以看出,这四个电芯的一致性明显优于1#、7#和9#三个待分选锂离子电池。
同理,根据表2可以发现,本申请排序分别为1、2的两个待分选锂离子电池为9#和10#。然而,这两个待分选锂离子电池容量差距偏大。服务器根据本申请的分选方法,可以将9#和10#两个待分选锂离子电池分选到一组。但是根据常规方法,则该两个待分选锂离子电池的排序分别为1、6,很难被分到同一组。从表3中可以观察到9#和10#两个待分选锂离子电池在50%SOC,1.3C脉冲下的直流内阻远大于样本中的其它单体电池。根据图4可以发现,9#和10#两个待分选锂离子电池充放电曲线较为接近。因此,根据表3和图4的分析可以确定,9#和10#两个待分选锂离子电池一致性高。
表3
此外,依据常规分选方法,2#、3#和4#三个待分选锂离子电池的排序分别为2、3、4,该三个电池可以被分选为一组,并且在分选过程中,优先选择将2#和3#或者3#和4#分为一组。但如果按照本申请的分选方法,2#、3#和4#三个待分选锂离子电池的排序分别为8,10,9。在分选过程中,则会将2#和4#优先分为一组。通过图6可以明显看到2#和4#两个待分选锂离子电池的充放电取消差异较小,适合优先成组分选。同样,从表3中可以观察到2#与4#两个待分选锂离子电池在50%SOC,1.3C脉冲下的直流内阻相对差异较小,约0.001mΩ。而2#与3#两个待分选锂离子电池的在50%SOC,1.3C脉冲下的直流内阻相差0.002mΩ。可见,2#和4#的一致性高于2#和3#。
上述结果进一步说明本发明所提出的分选方法可以在不经过直流内阻测试的情况下,将待分选锂离子电池间的直流内阻差异进行区分,分选结果准确度高。
本申请提供的锂离子电池分选方法,服务器获取每一待分选锂离子电池的电池参数。服务器可以将每一待分选锂离子电池的电池参数聚类为第一预设数量个聚类簇。服务器可以根据一待分选锂离子电池的聚类簇和电池参数,确定该待分选锂离子电池的分选等级值。服务器根据各个待分选锂离子电池的分选等级值,从待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。本申请中,通过计算每一待分选锂离子电池的分选等级值,实现在不经过直流内阻测试的情况下,将待分选锂离子电池间的直流内阻差异进行区分,进而筛选得到一致性高的目标锂离子电池,实现了提高分选准确率,降低耗时,优化工序的效果。
图7示出了本申请一实施例提供的另一种锂离子电池分选方法的流程图。在图1至图6所示实施例的基础上,如图7所示,以服务器为执行主体,本实施例的方法可以包括如下步骤:
S201、对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一聚类簇中包括至少一个电池参数,每一聚类簇包括一个聚类中心。
其中,步骤S201与图2实施例中的步骤S101实现方式类似,本实施例此处不再赘述。
S202、根据待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数。
本实施例中,服务器在完成聚类之后,得到多个聚类簇。每一聚类簇中包括至少一个电池参数和一个聚类中心。服务器根据一个待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心确定该待分选锂离子电池的第一参数的过程可以包括如下步骤:
步骤1、根据待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,第一距离为聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和。
本步骤中,服务器可以确定每一聚类簇中的电池参数和聚类中心。服务器可以公式(1)计算该待分选锂离子电池的每一聚类簇中,各个电池参数到聚类中心的距离总和。服务器确定该距离总和为Dj。其中,j用于标识聚类簇的下标。Dj为该待分选锂离子电池的第j个聚类簇中各个电池参数到该聚类中心的距离总和。其中,j=1,2,…m。m为正整数,用于表示该待分选锂离子电池聚类得到m个聚类簇。其中,公式(1)为:
其中,yj为第j个聚类簇的聚类中心。xi为该聚类簇中第i个电池参数。i=1,2,…n。n为正整数,用于表示该聚类簇中包括n个电池参数。当p=1时,该距离总和为绝对值距离,也叫曼哈顿距离。当p=2时,该第一距离为欧式距离。
步骤2、根据待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,第二距离为待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和。
本实施例中,当服务器确定一待分选锂离子电池的每一聚类簇的第一距离,服务器可以根据该第一距离,计算得到该待分选锂离子电池的第二距离Dsum。该第二距离Dsum为该待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离Dj的平方和。其计算公式可以为:
步骤3、根据待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,第一参数为待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
本实施例中,服务器可以根据一待分选锂离子电池的第二距离,确定该待分选锂离子电池的第一参数d。该第一参数d的计算公式可以为:
S203、根据待分选锂离子电池的第一参数和电池参数中的放电容量,确定分选等级值。
本实施例中,服务器可以根据如下公式计算得到分选等级值I:
其中,Cdis为待分选锂离子电池的放电容量。服务器计算得到的分选等级值I可以如表2所示。服务器可以根据实际需要保留不同位数的小数点。
S204、根据各个待分选锂离子电池的分选等级值,对待分选锂离子电池进行排序,得到排序结果。
本实施例中,服务器可以根据计算得到的分选等级值,对待分选锂离子电池进行排序。其排序后的效果可以如表2所示。
S205、根据排序结果和第二预设数量,确定目标锂离子电池,目标锂离子电池为排序结果中前第二预设数量个待分选锂离子电池。
本实施例中,服务器根据该排序结果,按顺序获取第二预设数量个待分选锂离子电池。例如,当排序结果如表2所示时,当第一组需要2个锂离子电池时,第一组中的目标电池可以包括9#和10#。当第二组需要3个锂离子电池时,第二组中的目标电池可以包括1#、5#和7#。
本申请提供的锂离子电池分选方法,服务器根据每一待分选锂离子电池的电池参数,对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇。服务器可以根据每一待分选锂离子电池的电池参数及其聚类簇,得到每一电池参数到其对应的聚类中心的样本距离。服务器可以根据每一聚类簇中,各个电池参数的样本距离之和,确定第一距离。服务器可以根据每一聚类簇的第一距离,计算该第一距离的平方和,得到第二距离。服务器可以计算该第二距离的开方值,得到第一参数。服务器根据每一待分选锂离子电池的放电容量和第一参数,确定待分选锂离子电池的分选等级值。服务器可以根据各个待分选锂离子电池的分选等级值对待分选锂离子电池进行排序。服务器可以根据该排序结果和第二预设数量,确定目标锂离子电池。本申请中,通过计算每一待分选锂离子电池的分选等级值,实现在不经过直流内阻测试的情况下,将待分选锂离子电池间的直流内阻差异进行区分,进而筛选得到一致性高的目标锂离子电池,实现了提高分选准确率,降低耗时,优化工序的效果。
图8示出了本申请一实施例提供的一种锂离子电池分选装置的结构示意图,如图8所示,本实施例的锂离子电池分选装置10用于实现上述任一方法实施例中对应于服务器的操作,本实施例的锂离子电池分选装置10包括:
聚类模块11,用于对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一聚类簇中包括至少一个电池参数,每一聚类簇包括一个聚类中心。
确定模块12,用于根据聚类簇和电池参数,确定待分选锂离子电池的分选等级值,分选等级值用于指示待分选锂离子电池的等级状态。
分选模块13,用于根据分选等级值,从待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值。
一种示例中,电池参数通过对每一待分选锂离子电池进行充放电测量得到。
一种示例中,电池参数包括充电容量、放电容量、电压、电流和温度中的至少一个。
本申请实施例提供的锂离子电池分选装置10,可执行上述方法实施例,其具体实现原理和技术效果,可参见上述方法实施例,本实施例此处不再赘述。
图9示出了本申请一实施例提供的另一种锂离子电池分选装置的结构示意图,在图8所示实施例的基础上,如图9所示,本实施例的锂离子电池分选装置10用于实现上述任一方法实施例中对应于服务器的操作,本实施例的锂离子电池分选装置10具体包括:
第一确定子模块121,用于根据待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数。
第二确定子模块122,用于根据待分选锂离子电池的第一参数和电池参数中的放电容量,确定分选等级值。
一种示例中,第一确定子模块121,具体用于根据待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,第一距离为聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和;根据待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,第二距离为待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和;根据待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,第一参数为待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
排序子模块131,用于根据各个待分选锂离子电池的分选等级值,对待分选锂离子电池进行排序,得到排序结果。
第三确定子模块132,用于根据排序结果和第二预设数量,确定目标锂离子电池,目标锂离子电池为排序结果中前第二预设数量个待分选锂离子电池。
本申请实施例提供的锂离子电池分选装置10,可执行上述方法实施例,其具体实现原理和技术效果,可参见上述方法实施例,本实施例此处不再赘述。
图10示出了本申请实施例提供的一种服务器的硬件结构示意图。如图10所示,该服务器20,用于实现上述任一方法实施例中对应于服务器的操作,本实施例的服务器20可以包括:存储器21和处理器22。
存储器21,用于存储计算机程序。该存储器21可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可能还包括非易失性存储(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
处理器22,用于执行存储器存储的计算机程序,以实现上述实施例中的锂离子电池分选方法。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。该处理器22可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
可选地,存储器21既可以是独立的,也可以跟处理器22集成在一起。
当存储器21是独立于处理器22之外的器件时,服务器20还可以包括总线23。该总线23用于连接存储器21和处理器22。该总线23可以是工业标准体系结构(IndustryStandard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本实施例提供的服务器可用于执行上述的锂离子电池分选方法,其实现方式和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。
其中,计算机可读存储介质可以是计算机存储介质,也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如,计算机可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该计算机可读存储介质读取信息,且可向该计算机可读存储介质写入信息。当然,计算机可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和计算机可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)中。另外,该ASIC可以位于用户设备中。当然,处理器和计算机可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。
具体地,该计算机可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM),可编程只读存储器(Programmable read-only memory,PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在计算机可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从计算机可读存储介质中读取该计算机程序,至少一个处理器执行该计算机程序使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
其中,各个模块可以是物理上分开的,例如安装于一个的设备的不同位置,或者安装于不同的设备上,或者分布到多个网络单元上,或者分布到多个处理器上。各个模块也可以是集成在一起的,例如,安装于同一个设备中,或者,集成在一套代码中。各个模块可以以硬件的形式存在,或者也可以以软件的形式存在,或者也可以采用软件加硬件的形式实现。本申请可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
当各个模块以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例方法的部分步骤。
应该理解的是,虽然上述实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种锂离子电池分选方法,其特征在于,所述方法包括:
对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一所述聚类簇中包括至少一个电池参数,每一所述聚类簇包括一个聚类中心;
根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数;根据所述待分选锂离子电池的所述第一参数和所述电池参数中的放电容量,确定分选等级值,所述分选等级值用于指示所述待分选锂离子电池的等级状态;
根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述第二预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值;
所述根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数,包括:
根据所述待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,所述第一距离为所述聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和;
根据所述待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,所述第二距离为所述待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和;
根据所述待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,所述第一参数为所述待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池分选方法,其特征在于,所述根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,包括:
根据各个所述待分选锂离子电池的所述分选等级值,对所述待分选锂离子电池进行排序,得到排序结果;
根据所述排序结果和所述第二预设数量,确定目标锂离子电池,所述目标锂离子电池为所述排序结果中前第二预设数量个待分选锂离子电池。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的锂离子电池分选方法,其特征在于,所述电池参数通过对每一所述待分选锂离子电池进行充放电测量得到。
4.根据权利要求1-2中任意一项所述的锂离子电池分选方法,其特征在于,所述电池参数包括充电容量、放电容量、电压、电流和温度中的至少一个。
5.一种锂离子电池分选装置,其特征在于,所述装置,包括:
聚类模块,用于对每一待分选锂离子电池的多个电池参数进行聚类,得到第一预设数量个聚类簇,每一所述聚类簇中包括至少一个电池参数,每一所述聚类簇包括一个聚类中心;
确定模块,用于根据所述待分选锂离子电池的多个电池参数和预设数量个聚类中心,确定第一参数;根据所述待分选锂离子电池的所述第一参数和所述电池参数中的放电容量,确定分选等级值,所述分选等级值用于指示所述待分选锂离子电池的等级状态;
分选模块,用于根据所述分选等级值,从所述待分选锂离子电池中分选出第二预设数量个目标锂离子电池,所述第二预设数量个目标锂离子电池的分选等级值为接近值;
所述确定模块,具体用于:根据所述待分选锂离子电池的每一聚类簇,确定该聚类簇的第一距离,所述第一距离为所述聚类簇中各个电池参数到其聚类中心的距离的总和;
根据所述待分选锂离子电池中各个聚类簇的第一距离,确定第二距离,所述第二距离为所述待分选锂离子电池的各个聚类簇的第一距离的平方和;
根据所述待分选锂离子电池的第二距离,确定第一参数,所述第一参数为所述待分选锂离子电池的第二距离的开方值。
6.一种服务器,其特征在于,所述服务器,包括:存储器,处理器;
所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于根据所述存储器存储的计算机程序,实现如权利要求1至4中任意一项所述的锂离子电池分选方法。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用于实现如权利要求1至4中任意一项所述的锂离子电池分选方法。
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