[发明专利]基于两轮电动车的动力电池短板电芯检测算法

权利要求书

1.基于两轮电动车的动力电池短板电芯检测算法，其特征在于，电芯检测从两个维度考虑电芯异常的检测，一是全局异常检测，即整个充电过程中的电芯数据，二是末端异常检测，即充电末端和放电末端的电芯数据；

一、全局异常检测的在线检测流程如下：

步骤1.计算每个电池充电数据中单体电芯的最大上偏移量和最大下偏移量；

步骤2.合并某一类电池数据的所有偏移量数值；

步骤3.计算某一类电池数据的上下偏移异常边界；

步骤4.存储异常边界阈值到指定文件；

步骤5.计算需要检测的电池充电数据单体电芯的偏移量；

步骤6.从指定文件中获取电芯异常边界阈值；

步骤7.进行检测；

步骤8.保存检测结果；

二、末端异常检测的在线检测流程如下：

步骤1.计算每个电池每次充/放电截止的上下偏移量；

步骤2.合并某一类电池数据的所有偏移量数值；

步骤3.计算某一类电池数据的上下偏移异常边界；

步骤4.对异常下边界阈值进行校准；

步骤5.存储异常边界阈值到指定文件；

步骤6.计算需要检测的电池充电数据单体电芯的偏移量；

步骤7.从指定文件中获取电芯异常边界阈值；

步骤8.阈值检测；

步骤9.最终检测；

步骤10.保存检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于两轮电动车的动力电池短板电芯检测算法，其特征在于：

全局异常检测的在线检测流程如下：

步骤1.计算每个电池充电数据中单体电芯的最大上偏移量和最大下偏移量；

最大上偏移量和最大下偏移量的计算方法是：使用每个电芯的电压值A减去所有电芯的电压均值得到每个电芯的电压相对于所有电芯的电压均值的偏移量ΔA，即/其中，最大上偏移量也就是偏移量最大值ΔA_max，保留；最大下偏移量也就是偏移量最小值ΔA_min，保留；

步骤2.合并某一类电池数据的所有偏移量数值；

对每一类的所有电池数据均按照步骤1计算最大上偏移量ΔA_max和最大下偏移量ΔA_min，然后将此类电池数据所有计算的结果合并在一起；

步骤3.计算某一类电池数据的上下偏移异常边界；

对步骤2得到的某一类电池数据的所有偏移量数据进行异常边界设定，使用箱线图算法计算出温和上边界、极端上边界、温和下边界、极端下边界；同时，使用箱线图异常检测法进行数据检测，通过控制参数wins＝1.5或3.0来进行边界阈值T设定；

公式如下：

偏移数据的上四分位数：Q1；

偏移数据的下四分位数：Q3；

ΔQ＝Q3-Q1；

温和异常上限阈值为：Q3+1.5xΔQ；

温和异常下限阈值为：Q1-1.5xΔQ；

极端异常上限阈值为：Q3+3.0xΔQ；

极端异常下限阈值为：Q1-3.0xΔQ；

步骤4.存储异常边界阈值到指定文件；

在获取到边界阈值T后，需要保存在指定的位置的文件中，后续在短板电芯异常检测算法中，直接调用边界阈值T使用。

步骤5.计算需要检测的电池充电数据单体电芯的偏移量；

偏移量计算方法是：待检测电芯的电压值减去所有电芯的电压均值，得到每个电芯相对于整体电芯均值的偏移量，保留全部；

步骤6.从指定文件中获取电芯异常边界阈值；

从步骤4中得到阈值存储的位置获取指定文件，从指定文件中获取电芯异常边界阈值；

步骤7.进行检测；

将步骤1计算的电压均值的偏移量ΔA和步2读取到的边界阈值T进行对比，计算出是否存在异常，若存在异常则找出异常电芯的具体位置；

步骤8.保存检测结果；

将步骤7的计算结果保存到指定目录的指定文件中，方便后续常看和调用。

3.根据权利要求1所述的基于两轮电动车的动力电池短板电芯检测算法，其特征在于：

末端异常检测的在线检测流程如下：

步骤1.计算每个电池每次充/放电截止的上下偏移量；

计算方法是使用每次充电截止的最高电芯减去第二高电芯得到上偏移量，使用每次放电截止的最低电芯减去第二低电芯得到下偏移量，每个电池数据计算的上下偏移量的数量和充电次数相同。

步骤2.合并某一类电池数据的所有偏移量数值；

对每一类的所有电池数据均按照步骤1计算最大上下偏移量，然后将此类电池数据所有计算的结果合并在一起；

步骤3.计算某一类电池数据的上下偏移异常边界；

对步骤2得到的某一类电池数据的所有偏移量数据进行异常边界设定，使用箱线图算法去计算温和上边界、极端上边界、温和下边界、极端下边界；

同时，使用箱线图异常检测法进行数据检测，通过控制参数wins＝1.5或3.0来进行边界阈值T设定；

公式如下：

偏移数据的上四分位数：Q1；

偏移数据的下四分位数：Q3；

ΔQ＝Q3-Q1；

温和异常上限阈值为：Q3+1.5xΔQ；

温和异常下限阈值为：Q1-1.5xΔQ；

极端异常上限阈值为：Q3+3.0xΔQ；

极端异常下限阈值为：Q1-3.0xΔQ；

步骤4.对异常下边界阈值进行校准；

对满足此条件的下边界阈值数据，再进行一次校准，以温和异常以外的数据作为校准目标；

步骤5.存储异常边界阈值到指定文件；

在获取到电芯异常边界阈值后，需要保存在指定的位置的文件中，后续在短板电芯异常检测算法中，直接调用边界阈值使用；

步骤6.计算需要检测的电池充电数据单体电芯的偏移量；

计算方法是使用待检测电池每次充电截止的最高电芯减去第二高电芯得到上偏移量，使用每次放电截止的最低电芯减去第二低电芯得到下偏移量；计算最大最小电芯位置是因为如果电芯存在异常，需要定位到具体位置；

步骤7.从指定文件中获取电芯异常边界阈值；

此处的指定文件就是步骤5中得到阈值存储的地方；

步骤8.阈值检测；

将步骤1计算的上下偏移量和步骤2读取到的边界阈值进行对比，计算出是否存在异常，若存在异常则找出异常电芯的具体位置；

步骤9.最终检测；

将达到边界阈值检测条件的数据进行最终检测，主要通过满足边界阈值的数据量和数据量的分布位置来判断；

步骤10.保存检测结果；

将计算结果保存到指定目录的指定文件中，方便后续常看和调用。