[发明专利]一种单体电池热失控定位方法

说明书

本发明公开了一种单体电池热失控定位方法，包括如下步骤：数据采集及预处理；对S1采集到的数据进行预处理后，得到电压矩阵Asubgt;i×j/subgt;(i＝1,2,3...n，j＝1,2,3...t)，n为电池单体个数，j为时间帧数；利用箱型图确定中每一个时间帧数每个正常单体与异常单体的位置；取出得到的每一帧所有单体电池的电压，取出其众数g(j)以及标准差σ(j)。箱型图可以直观地表现出电池单体的数据分布情况，考虑了异常值与正常值的位置，弥补了香农熵利用概率来代替位置的缺点，利用概率计算的权重与箱型图计算的距离相结合很好的识别了异常单体。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池热失控研究技术领域，具体为一种单体电池热失控定位方法。

背景技术

现行方式中，电动汽车着火的安全故障大部分由其动力电池引起，因此，对于动力电池热失控预警是有效避免着火故障，降低伤亡事件的有效技术手段。

根据GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》规定，动力电池的热失控后5分钟内不允许有明火出现，且热失控发生时要有预警信号提示车内人员。现有技术中，目前行业内通用的热失控预警策略为：a、单体初始电压降25％；b、电芯最高温度达到56℃；c、电芯温升≥1℃/S，并且持续3s以上，以上判定条件为ac或者bc同时发生判定为：发生热失控故障。

在新能源汽车运行过程中，需要由单体电池以串并联方式进行连接而形成的一个电池组，电池组为车辆运行提供所需的动力。

车辆在运行过程中所遇工况非常复杂，电池包的正常与否受到诸如电压、电流、绝缘、温度、压差、温差等因素影响，在众多因素影响中，难以准确定位到热失控触发点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单体电池热失控定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单体电池热失控定位方法，包括如下步骤：

S1：数据采集及预处理；

S2：对S1采集到的数据进行预处理后，得到电压矩阵A_i×j(i＝1，2，3…n，j＝1，2，3…t)，n为电池单体个数，j为时间帧数；

S3：利用箱型图确定S2中每一个时间帧数每个正常单体与异常单体的位置；

S4：取出S2得到的每一帧所有单体电池的电压，取出其众数g(j)以及标准差σ(j)，并将每一帧电压的数据按照以下区间划分：

B_1，j∈(-∞，g(j)-3σ(j))

B_2，j∈[g(j)-3σ(j)，g(j)-2σ(j))

B_3，j∈[g(j)-2σ(j)，g(j)+2σ(j))

B_4，j∈[g(j)+2σ(j)，g(j)+3σ(j))

B_5，j∈(g(j)+3σ(j)，+∞)

可得到每一帧电压数据落在每一个区间的个数矩阵B：

记单体i在j时刻在矩阵B中的概率为P_i，j，则可以得到每个单体电压在任何时刻的概率矩阵P_i，j：

其中，

计算出每一个单体电压在每个时刻的香农熵H(j)：

进而计算出每个时刻的权重w_j：