本發(fā)明涉及電池性能檢測，具體涉及一種電池組件的電池性能檢測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電池組件（battery-pack）通常由多個(gè)電池單元、管理系統(tǒng)（bms，battery-management-system）、外殼、冷卻系統(tǒng)及其他附屬部件組成，廣泛用于消費(fèi)電子、汽車、電力儲(chǔ)能等領(lǐng)域，檢測系統(tǒng)是用于監(jiān)測、評(píng)估和優(yōu)化電池組件運(yùn)行狀態(tài)和性能的關(guān)鍵系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷：

3、1、電池組的性能和壽命受制于各個(gè)電池單元的狀態(tài)不一致，由于生產(chǎn)工藝、材料差異、老化速度不同，電池單元的健康狀態(tài)可能存在較大差異，導(dǎo)致整個(gè)電池組的性能受到限制，現(xiàn)有檢測系統(tǒng)大多依賴簡單的平均處理或僅對(duì)單個(gè)指標(biāo)（如電壓、電阻）進(jìn)行監(jiān)測，無法全面捕捉到每個(gè)電池單元的差異；

4、2、現(xiàn)有檢測系統(tǒng)通常依賴靜態(tài)的電壓、電流和內(nèi)阻數(shù)據(jù)，缺少對(duì)電池深度放電過程中的動(dòng)態(tài)退化預(yù)測，隨著電池的使用，滯后效應(yīng)和內(nèi)阻變化會(huì)加劇，但現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)時(shí)、分段地預(yù)測和評(píng)估電池的退化趨勢(shì)，從而導(dǎo)致過遲或錯(cuò)誤的管理決策。

5、基于此，本發(fā)明提出一種電池組件的電池性能檢測方法和系統(tǒng)，生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，反映電池單元之間的差異性，從而提升電池組的管理和優(yōu)化能力，通過多階滯后曲線擬合方法動(dòng)態(tài)分析電池單元在深度放電后的恢復(fù)能力和退化程度，能夠及時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行管理，保障電池組的安全使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電池組件的電池性能檢測方法和系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中不足。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種電池組件的電池性能檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：

3、在電池組生產(chǎn)時(shí)，監(jiān)測每個(gè)電池單元生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)，并在電池組生產(chǎn)完成后，對(duì)每個(gè)電池單元進(jìn)行多項(xiàng)性能檢測，獲取每個(gè)電池單元的性能檢測數(shù)據(jù)；

4、基于工藝數(shù)據(jù)以及性能檢測數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離后，結(jié)合每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，依據(jù)電池組的相對(duì)貼近指數(shù)調(diào)節(jié)電池組的深度放電監(jiān)測力度，每個(gè)電池組在使用過程中，檢測系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測力度監(jiān)測電池組；

5、當(dāng)監(jiān)測電池組處于深度放電狀況時(shí)，通過多階滯后曲線擬合方法分段擬合電壓恢復(fù)曲線，分析不同電量區(qū)域下每個(gè)電池單元電壓恢復(fù)滯后程度，將電壓恢復(fù)滯后程度結(jié)合內(nèi)阻分析電池單元的健康狀況，綜合分析所有電池單元的健康狀況后獲取電池組的整體健康狀況，并依據(jù)電池組的整體健康狀況生成相應(yīng)的管理策略。

6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于工藝數(shù)據(jù)以及性能檢測數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離后，結(jié)合每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，包括以下步驟：

7、基于電池單元的刮刀壓力波動(dòng)幅值、基材張力波動(dòng)幅值、溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值、電池容量衰減率以及自放電率構(gòu)建電池組的決策矩陣，矩陣中的行代表不同的電池單元，列代表刮刀壓力波動(dòng)幅值、基材張力波動(dòng)幅值、溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值、電池容量衰減率和自放電率指標(biāo)；

8、對(duì)決策矩陣進(jìn)行向量歸一化處理，消除量綱影響，獲取歸一化后的決策矩陣，對(duì)歸一化后的決策矩陣加權(quán)處理后獲取加權(quán)后的決策矩陣；

9、將刮刀壓力波動(dòng)幅值、基材張力波動(dòng)幅值、溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值、電池容量衰減率以及自放電率構(gòu)建為指標(biāo)集合后，基于加權(quán)后的決策矩陣生成正理想解和負(fù)理想解，計(jì)算電池組中每個(gè)電池單元與正理想解和負(fù)理想解的歐式距離，表達(dá)式為：

10、，式中，為第個(gè)電池單元與正理想解的歐式距離，為第個(gè)電池單元與負(fù)理想解的歐式距離，為指標(biāo)數(shù)量，表示第個(gè)電池單元加權(quán)后的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，表示第個(gè)指標(biāo)的最小值，表示第個(gè)指標(biāo)的最大值；

11、基于電池單元與正理想解的歐式距離以及電池單元與負(fù)理想解的歐式距離計(jì)算電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，表達(dá)式為：，式中，為相對(duì)貼近指數(shù)，為為第個(gè)電池單元與正理想解的歐式距離，為第個(gè)電池單元與負(fù)理想解的歐式距離，為電池單元的數(shù)量。

12、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述決策矩陣的表達(dá)式為：

13、，式中，表示第個(gè)電池單元的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，為電池單元的數(shù)量，為指標(biāo)數(shù)量，對(duì)決策矩陣進(jìn)行向量歸一化處理，消除量綱影響，表達(dá)式為：，式中，表示第個(gè)電池單元進(jìn)行向量歸一化處理后的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，表示第個(gè)電池單元的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，為電池單元的數(shù)量；

14、歸一化后的決策矩陣表達(dá)式為：，對(duì)歸一化后的決策矩陣加權(quán)處理，表達(dá)式為：，式中，表示第個(gè)電池單元加權(quán)后的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，表示第個(gè)指標(biāo)數(shù)值的權(quán)重，表示第個(gè)電池單元進(jìn)行向量歸一化處理后的第個(gè)指標(biāo)數(shù)值，加權(quán)后的決策矩陣表達(dá)式為：，基于加權(quán)后的決策矩陣生成正理想解和負(fù)理想解，表達(dá)式為：

15、；

16、；式中，為正理想解，為負(fù)理想解，表示指標(biāo)集合，表示取最小值，表示取最大值。

17、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，依據(jù)電池組的相對(duì)貼近指數(shù)調(diào)節(jié)電池組的深度放電監(jiān)測力度，包括以下步驟：

18、電池組的相對(duì)貼近指數(shù)越大，越需要增大對(duì)電池組的深度放電監(jiān)測力度，通過智能調(diào)節(jié)算法對(duì)電池組的深度放電監(jiān)測力度進(jìn)行調(diào)節(jié)，算法表達(dá)式為：，式中，為調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測閾值，為調(diào)節(jié)前的深度放電監(jiān)測閾值，為相對(duì)貼近指數(shù)，為指數(shù)閾值。

19、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)監(jiān)測電池組處于深度放電狀況時(shí)，分析不同電量區(qū)域下每個(gè)電池單元電壓恢復(fù)滯后程度，將電壓恢復(fù)滯后程度結(jié)合內(nèi)阻分析電池單元的健康狀況，包括以下步驟：

20、每個(gè)電池組在使用過程中，檢測系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測閾值，當(dāng)電池組的實(shí)時(shí)電量小于調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測閾值時(shí)，判斷電池組處于深度放電狀況；

21、當(dāng)電池組進(jìn)入深度放電狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測每個(gè)電池單元的電壓恢復(fù)曲線，在放電結(jié)束并進(jìn)入充電階段時(shí)，記錄電池單元的電壓隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)

22、對(duì)于每個(gè)電量區(qū)域，通過擬合曲線計(jì)算每個(gè)電池單元在不同電量區(qū)域的電壓恢復(fù)時(shí)間常數(shù)，獲取低電量區(qū)域、中電量區(qū)域、高電量區(qū)域的恢復(fù)時(shí)間常數(shù)后，對(duì)低電量區(qū)域、中電量區(qū)域、高電量區(qū)域的恢復(fù)時(shí)間常數(shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲取恢復(fù)時(shí)間系數(shù)，采集每個(gè)電池單元在不同電量區(qū)域下的內(nèi)阻；

23、將恢復(fù)時(shí)間系數(shù)與內(nèi)阻綜合計(jì)算獲取電池單元的健康因子，表達(dá)式為：，式中，為健康因子，為恢復(fù)時(shí)間系數(shù)，為內(nèi)阻，、分別為恢復(fù)時(shí)間系數(shù)與內(nèi)阻的調(diào)節(jié)系數(shù)，且、均大于0，健康因子越大，表明電池單元的健康狀況越差。

24、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)于每個(gè)電量區(qū)域，通過擬合曲線計(jì)算每個(gè)電池單元在不同電量區(qū)域的電壓恢復(fù)時(shí)間常數(shù)，表達(dá)式為：，式中，為恢復(fù)時(shí)間常數(shù)，為恢復(fù)過程中時(shí)刻的電壓，為恢復(fù)起點(diǎn)電壓，為要恢復(fù)的電壓幅度，通過最終電壓減去恢復(fù)起點(diǎn)電壓獲取，為時(shí)間，獲取低電量區(qū)域、中電量區(qū)域、高電量區(qū)域的恢復(fù)時(shí)間常數(shù)后，對(duì)低電量區(qū)域、中電量區(qū)域、高電量區(qū)域的恢復(fù)時(shí)間常數(shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲取恢復(fù)時(shí)間系數(shù)，表達(dá)式為：，式中，為恢復(fù)時(shí)間系數(shù)，為低電量區(qū)域恢復(fù)時(shí)間常數(shù)，為中電量區(qū)域恢復(fù)時(shí)間常數(shù)，為高電量區(qū)域恢復(fù)時(shí)間常數(shù)。

25、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，綜合分析所有電池單元的健康狀況后獲取電池組的整體健康狀況，包括以下步驟：

26、獲取電池組中所有電池單元的健康因子后，將所有電池單元的健康因子求和獲取電池組的整體健康系數(shù)，將獲取的整體健康系數(shù)與預(yù)設(shè)的健康系數(shù)閾值對(duì)比，健康系數(shù)閾值用于判斷電池組的整體健康狀況，若整體健康系數(shù)大于健康系數(shù)閾值，判斷電池組的整體健康狀況差，若整體健康系數(shù)小于等于健康系數(shù)閾值，判斷電池組的整體健康狀況好。

27、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在電池組生產(chǎn)完成后，對(duì)每個(gè)電池單元進(jìn)行多項(xiàng)性能檢測，獲取每個(gè)電池單元的性能檢測數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

28、獲取每個(gè)電池單元的性能檢測數(shù)據(jù)，性能檢測數(shù)據(jù)包括電池容量衰減率以及自放電率；

29、電池容量衰減率的計(jì)算表達(dá)式為：，式中，為電池容量衰減率，為實(shí)際容量，為標(biāo)準(zhǔn)容量；

30、自放電率的計(jì)算邏輯為：獲取電池單元的初始容量以及存儲(chǔ)后容量，將初始容量減去存儲(chǔ)后容量獲取容量差，將容量差比上初始容量獲取容量變化因子，將容量變化因子比上存儲(chǔ)時(shí)間獲取自放電率。

31、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在電池組生產(chǎn)時(shí)，監(jiān)測每個(gè)電池單元生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

32、獲取電池單元生產(chǎn)過程中的刮刀壓力波動(dòng)幅值、基材張力波動(dòng)幅值以及溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值；

33、刮刀壓力波動(dòng)幅值的計(jì)算表達(dá)式為：，式中，為刮刀壓力波動(dòng)幅值，為刮刀監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)數(shù)量，為第個(gè)刮刀監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)處的刮刀壓力，為刮刀壓力均值，基材張力波動(dòng)幅值的計(jì)算表達(dá)式為：，式中，為基材張力波動(dòng)幅值，為基材監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)數(shù)量，為第個(gè)基材監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)處的基材張力，為基材張力均值，溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值的計(jì)算表達(dá)式為：，式中，為溶劑揮發(fā)速率波動(dòng)幅值，為溶劑監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)數(shù)量，為第個(gè)溶劑監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)處的溶劑揮發(fā)速率，為溶劑揮發(fā)速率均值。

34、一種電池組件的電池性能檢測系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)模塊、深度放電監(jiān)測模塊、管理模塊；

35、調(diào)節(jié)模塊：在電池組生產(chǎn)時(shí)，監(jiān)測每個(gè)電池單元生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)，并在電池組生產(chǎn)完成后，對(duì)每個(gè)電池單元進(jìn)行多項(xiàng)性能檢測，獲取每個(gè)電池單元的性能檢測數(shù)據(jù)，基于工藝數(shù)據(jù)以及性能檢測數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離后，結(jié)合每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，依據(jù)電池組的相對(duì)貼近指數(shù)調(diào)節(jié)電池組的深度放電監(jiān)測力度；

36、深度放電監(jiān)測模塊：每個(gè)電池組在使用過程中，通過調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測力度監(jiān)測電池組；

37、管理模塊：當(dāng)監(jiān)測電池組處于深度放電狀況時(shí)，通過多階滯后曲線擬合方法分段擬合電壓恢復(fù)曲線，分析不同電量區(qū)域下每個(gè)電池單元電壓恢復(fù)滯后程度，將電壓恢復(fù)滯后程度結(jié)合內(nèi)阻分析電池單元的健康狀況，綜合分析所有電池單元的健康狀況后獲取電池組的整體健康狀況，并依據(jù)電池組的整體健康狀況生成相應(yīng)的管理策略。

38、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

39、1、本發(fā)明在電池組生產(chǎn)時(shí)，監(jiān)測每個(gè)電池單元生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)，并在電池組生產(chǎn)完成后，對(duì)每個(gè)電池單元進(jìn)行多項(xiàng)性能檢測，獲取每個(gè)電池單元的性能檢測數(shù)據(jù)，基于工藝數(shù)據(jù)以及性能檢測數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離后，結(jié)合每個(gè)電池單元狀態(tài)與理想狀態(tài)距離生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，依據(jù)電池組的相對(duì)貼近指數(shù)調(diào)節(jié)電池組的深度放電監(jiān)測力度。生成電池組的相對(duì)貼近指數(shù)，反映電池單元之間的差異性，從而提升電池組的管理和優(yōu)化能力，通過多階滯后曲線擬合方法動(dòng)態(tài)分析電池單元在深度放電后的恢復(fù)能力和退化程度，能夠及時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行管理，保障電池組的安全使用。

40、2、本發(fā)明通過調(diào)節(jié)后的深度放電監(jiān)測力度監(jiān)測電池組，當(dāng)監(jiān)測電池組處于深度放電狀況時(shí)，通過多階滯后曲線擬合方法分段擬合電壓恢復(fù)曲線，分析不同電量區(qū)域下每個(gè)電池單元電壓恢復(fù)滯后程度，將電壓恢復(fù)滯后程度結(jié)合內(nèi)阻分析電池單元的健康狀況，綜合分析所有電池單元的健康狀況后獲取電池組的整體健康狀況，并依據(jù)電池組的整體健康狀況生成相應(yīng)的管理策略。通過多階滯后曲線擬合方法動(dòng)態(tài)分析電池單元在深度放電后的恢復(fù)能力和退化程度，能夠及時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行管理，保障電池組的安全使用。