[发明专利]一种基于聚类与信息熵的废旧动力电池一致性指标的优选方法

说明书

本发明是一种基于聚类与信息熵的废旧动力电池一致性指标的优选方法，涉及废旧动力电池指标评价领域，包括:指标海选，任何与电池属性有关的指标均可纳入到备选指标库；初选，剔除数据不可得等无效指标；筛选，通过相关分析和聚类分析删除冗余信息量大于阈值的指标；优选，计算信息熵，结合聚类分析图谱留选显著性最高的指标。本发明开放式选择指标，设计合理，经过一系列的量化分析，得到更科学、更有效的电池一致性评价指标。

技术领域

本发明属于废旧动力电池指标评价领域，尤其涉及一种基于聚类与信息熵的废旧动力电池一致性指标的优选方法。

背景技术

近年来，我国政府为了实现节能减排、减少城市污染，加大了对电动汽车发展的扶持力度。动力电池是电动汽车的核心部件，随着时间的发展，将面临巨大的动力电池退役问题。

电池组中由于生产工过程的复杂因素与使用环境的复杂因素共同作用，导致相同的电池单元在经过使用后，存在使用性能的劣化，且程度不同；甚至刚出厂的电池也会存在一定的性能差异，在长时间的使用过程中，其劣化程度会继续增加，电池组的综合性能所受影响极大。根据木桶效应理论，会极大地缩减电池组的使用寿命，劣化程度最大的电池反而会成为最大的负载，导致电池组提前报废。

传统的做法是把不满足性能的电池组全部进行替换，将旧电池组进行物理、化学方法回收或者直接进入二级市场使用，即便是直接进入二级市场使用，仍然存在极大的浪费，性能完好的电池单元无法更进一步地发挥作用，裂化程度大的单体电池仍然是一个负载。

电池的一致性评价贯穿始终，无论是从刚生产出来的新单体电池配组，还是废旧动力电池的梯次利用再分配；然而目前评价电池一致性的指标众多，电池性能所受影响因素的范围也较广泛。因此，如何选择评价电池一致性的指标成为了关键。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种基于聚类与信息熵的废旧动力电池一致性指标的优选方法，提供了一套科学、开放、可行的系统优选方法，使得选择指标更有效、更简便，为提高电池利用率与循环使用奠定坚实的基础。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：基于聚类与信息熵的废旧动力电池一致性指标的优选方法，其特征在于，所述方法包括：

海选模块，任何与电池属性有关的指标均可纳入到备选指标库；

初选模块，剔除数据不可得等无效指标；

筛选模块，通过相关分析和聚类分析删除冗余信息量大于阈值的指标，计算各指标之间的相关系数，将相关系数大于阈值的指标进行归类，删除信息重叠指标；

优选模块，计算信息熵，结合聚类分析的树状分类图谱与指标数量复杂度，最终留选显著性最高的指标。

作为优选，海选模块的任何指标可以是电池的内在固有属性指标，也可以是测量指标，还可以是其衍生指标。

作为优选，筛选模块显著性值为t统计量，该统计量服从n-2个自由度的t分布，概率界限可选择1％至5％。

作为优选，筛选模块的阈值为0.9至1。

作为优选，聚类分析的距离为相关系数距离。

作为优选，聚类分析的距离为欧式距离。

作为优选，优选模块的显著性可以使用表示信息量的信息熵来判别，信息熵

式1中，p_i为离散型系统状态的概率，i为系统状态数，m为系统状态最大值，且定义当概率为0时，熵为零；H为指标的信息熵值。