电池组一致性检测方法、装置、可读存储介质和电子设备与流程

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种电池组一致性检测方法、装置、可读存储介质和电子设备。

背景技术：

随着电动车的广泛应用，电动车电池系统的安全性能、续航性能等成为了人们在使用电动车过程中需要考虑的问题。现有的电动汽车用动力电池组多采用小容量电池串联的方式组成。针对这样的组成方式，一致性对整个电池系统的安全性以及其他性能来说至关重要。一致性较差的电池组出现过充/过放的可能性较大，导致安全性降低，同时影响整体的可用容量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种电池组一致性检测方法、装置、可读存储介质和电子设备，以实现在已经应用的电池组充电过程中检测电池组的一致性，及时对电池组进行调整。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池组一致性检测方法，所述方法包括：

确定预设时间段内所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列，所述属性信息包括电芯电压和充电电量；

对于各所述属性信息序列，确定各所述电芯电压相对于充电电量的微分曲线；

确定各所述微分曲线的目标极大值对应的电池充入电量，所述目标极大值用于表征所述单体电池阴极发生相变；

根据各所述电池充入电量确定对应的一致性参数，以检测所述电池组的一致性。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池组一致性检测装置，所述装置包括：

序列确定模块，用于确定预设时间段内所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列，所述属性信息包括电芯电压和充电电量；

曲线确定模块，用于对于各所述属性信息序列，确定各所述电芯电压相对于充电电量的微分曲线；

充入电量确定模块，用于确定各所述微分曲线的目标极大值对应的电池充入电量，所述目标极大值用于表征所述单体电池阴极发生相变；

一致性评价模块，用于根据各所述电池充入电量确定对应的一致性参数，以检测所述电池组的一致性。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

本发明实施例通过在对电池组进行交流充电过程中获取电池组中各单体电池对应的属性信息序列，所述属性信息包括电芯电压和充电电量。根据所述电芯电压和充电电量确定用于表征各单体电池中活性物质相变过程的微分曲线。根据各微分曲线中目标极大值对应的电池充入电量检测所述电池组的一致性。本发明实施例可以在已经应用的电池组充电过程中检测电池组的一致性，实现监督以及已经投入使用的电动车辆电池性能，以及时对电池组进行调整，保证电动车辆的电池性能，同时降低事故发生率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为应用本发明实施例的电池组一致性检测方法的电池组一致性检测系统的示意图；

图2为本发明实施例的电池组一致性检测方法的流程图；

图3为本发明实施例的微分曲线的示意图；

图4为本发明实施例的电池组一致性检测方法的数据流程图；

图5为本发明实施例的电池组一致性检测装置的示意图；

图6为本发明实施例的电子设备的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为应用本发明实施例的电池组一致性检测方法的电池组一致性检测系统的示意图。如图1所示，所述电池组一致性检测系统可以仅包括一个具有数据处理功能的电动设备10，或包括通过网络连接的电动设备10和服务器11。本发明实施例可以应用于任何通过电动设备本身或通过网络连接的服务器在电池组充电过程中检测电池组一致性的应用场景。例如电动车辆的充电过程的场景、电池组在测试环境充电场景等应用场景。

在本发明实施例的一个可选的实现方式中，所述电池组一致性检测系统仅包括一个电动设备10。所述电动设备10为电动汽车等安装电池系统的设备，包括能够运行计算机程序的数据处理模块。其中，所述数据处理模块在预定时间段内获取自身电池系统中各单体电池对应的属性信息序列，并根据各所述属性信息序列确定各单体电池对应的电芯电压相对于充电电量的微分曲线。所述数据处理模块可以根据所述微分曲线中的目标极大值确定各单体电池饱和时刻的电池电量，以根据各所述电池充入电量检测所述电池组的一致性。

在本发明实施例的另一个可选的实现方式中，所述电池组一致性检测系统包括通过网络连接的电动设备10和服务器11。所述电动设备10为电动汽车等安装电池系统的设备，包括能够运行计算机程序的、具有通信功能通用的数据处理模块。所述服务器11可以是单个服务器、也可以是以分布式方式配置的服务器集群。其中，所述电动设备10的数据处理模块将预定时间段内电池系统中各单体电池对应的属性信息序列上传至服务器11，由所述服务器11根据各所述属性信息序列确定各单体电池对应的电芯电压相对于充电电量的微分曲线。再根据所述微分曲线中的目标极大值确定各单体电池饱和时刻的电池电量，以根据各所述电池充入电量检测所述电池组的一致性并返回电动设备10。

本发明实施例可以在已经应用的电池组充电过程中检测电池组的一致性，实现监督以及已经投入使用的电动车辆电池性能，以及时对电池组进行调整，保证电动车辆的电池性能，同时降低事故发生率。

图2为本发明实施例的电池组一致性检测方法的流程图，如图2所示，所述方法包括：

步骤s100、确定预设时间段内所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列。

具体地，所述电池组中包括多个单体电池，根据预设的时间序列上传各单体电池对应的电池属性。各所述电池属性由安装所述电池组的电动设备或与所述电池组连接的服务器接收，并根据预设时间段内接收到各所述单体电池对应的多个电池属性确定所述单体电池对应的属性信息序列。在本发明实施例中，所述属性信息序列中包括至少一个属性信息，所述属性信息包括电芯电压和充电电量。其中，所述电芯电压用于表征对应的单体电池两端的电压，所述充电电量为对应单体电池内的电量，可以通过检测到的电池电流和充电时长确定。

因此，在本发明实施例中，所述确定各单体电池对应的属性信息序列的过程包括：

步骤s110、接收预设时间段内所述电池组根据预设时间频率上传的电池属性序列集合。

具体地，所述电池属性序列集合中包括所述电池组中各单体电池对应的电池属性序列。所述电池组根据预设的时间序列上传各单体电池对应的电池属性后，接收所述电池属性的电动设备或服务器确定预设时间段内接收到各所述单体电池对应的多个电池属性为电池属性序列。所述电池属性序列中包括至少一个电池属性序列，所述电池属性包括电芯电压、电芯电流和对应的时间戳。

步骤s120、对于各所述电池属性序列，通过各所述电池属性中的电芯电流和对应的时间戳确定对应的充电电量。

具体地，在确定所述电池组中各单体电池对应的电池属性序列后，根据各所述电池属性序列中的各电芯电流和对应的时间戳确定对应的充电电量。对于各所述电池属性，对应的充电电量计算过程可以为先计算当前时间戳和前一时间戳之间的时间差确定充电时长。再计算所述充电时长与所述电芯电流的乘积得到电量增量，以将所述电量增量与时间轴上前一充电电量相加得到对应的充电电量。其中，对于所述电池属性序列中第一个电池属性中的电芯电流，直接通过计算所述电芯电流与对应时间戳和开始充电时刻的差值即可确定对应的充电电量。

以所述电池组开始充电时刻为10:30，且其中包括的一个单体电池对应的电池属性序列中前三个电池属性中的电芯电流和对应的时间戳分别为{“15a：10:31”，“16a：10:32”，“15.6a：10:33”}为例进行说明。所述电池属性序列中第一个电池属性对应的充电电量为0.00417ah，第二个电池属性对应的充电电量为0.00417ah+0.00444ah＝0.00861ah，第三个电池属性对应的充电电量为0.00861ah+0.004333ah＝0.012943ah。

步骤s130、根据各所述电池属性对应的电芯电压和充电电量确定属性信息序列。

具体地，对于各所述单体电池对应的电池属性序列，在确定其中包括的各所述电池属性对应的充电电量后，根据各所述电池属性对应的电芯电压和充电电量确定属性信息，以得到对应的属性信息序列。

步骤s200、对于各所述属性信息序列，确定各所述电芯电压相对于充电电量的微分曲线。

具体地，在确定所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列后，对于各单体电池，根据所述属性信息序列中的各电芯电压和充电电量确定对应的微分曲线。所述微分曲线用于表征电池组充电过程中各单体电池中活性物质相变过程。在本发明实施例中，确定各所述电芯电压相对于充电电量的微分曲线的过程可以包括以下步骤：

步骤s210、确定目标属性信息序列。

具体地，在所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列中选择一个作为目标属性信息序列，以根据所述目标属性信息序列确定对应的微分曲线。当确定所述目标属性信息序列对应的微分曲线后，再重新确定一个属性信息序列作为目标属性信息序列，直到确定所述电池组中全部单体电池对应的微分曲线。

步骤s220、计算所述目标属性信息序列中各所述电芯电压和位于时间轴前一位置的电芯电压的差，以确定电压差序列。

具体地，在确定目标属性信息序列后，获取所述目标属性信息序列中各电芯电压。计算各所述电芯电压与位于时间轴前一位置的电芯电压的差确定电压差序列。例如，当所述目标属性信息序列中包括的电芯电压序列为{3,3.2,3.5,3.9,4,4.4,4.4,4.7,7}时，计算得到的电压差序列为{0.2,0.3,0.4,0.5,0.1,0,0.3,2.3}。

步骤s230、计算所述目标属性信息序列中各所述充电电量和位于时间轴前一位置的充电电量的差以确定电量差序列。

具体地，在确定目标属性信息序列后，获取所述目标属性信息序列中各电芯电压的同时还获取所述目标属性信息序列中各充电电量。计算各所述充电电量与位于时间轴前一位置的充电电量的差确定电压差序列。例如，当所述目标属性信息序列中包括的电池电量序列为{6,15,27,49,56,78,90,103,119}时，计算得到的电量差序列为{9,12,22,7,22,12,13,16}。

步骤s240、计算所述电压差序列和电量差序列的比值以确定对应的微分电压序列。

具体地，在确定所述电压差序列和电量差序列后，计算所述电压差序列和电量差序列的比值，得到对应的微分电压序列。例如，当所述电压差序列为{0.2,0.3,0.4,0.5,0.1,0,0.3,2.3}，所述电量差序列为{9,12,22,7,22,12,13,16}时，计算得到微分电压序列为{0.022，0.025，0.018，0.071，0.004，0，0.023，0.144}。

进一步地，在获取电池属性以及计算的过程中可能会产生误差，导致所述微分电压序列中出现错误的参数。因此，本发明实施例在确定微分电压序列后还包括对所述微分电压序列中各所述微分电压进行数据清洗的过程。所述数据清洗过程可以为预先至少一条清洗条件。所述清洗条件例如可以是预先设定无效值，将包括所述无效值的微分电压删除。进一步地，所述筛选条件还可以是预先设定有效值范围，保留包括在所述有效值范围内的微分电压。以设定无效值为0，有效值范围为0.01-0.03为例进行说明。当计算得到的微分电压序列为{0.022，0.025，0.018，0.071，0.004，0，0.023，0.144}时，进行数据清洗后的结果为{0.022，0.025，0.018，0.023，0.144}。

步骤s250、以所述单体电池的充电电量为横坐标，各所述微分电压为纵坐标确定微分曲线。

具体地，在确定所述微分电压序列后，以所述微分电压序列中的各所述微分电压为纵坐标，对应的充电电量为横坐标确定所述目标属性信息序列对应的微分曲线。所述微分曲线用于表征所述电池组充电过程中，所述目标属性信息序列对应的单体电池中活性物质相变过程。

步骤s300、确定各所述微分曲线的目标极大值对应的电池充入电量。

具体地，在电池组充电过程中，各所述单体电池在充电开始时锂离子由阳极脱锂导致阳极发生相变，使得对应的微分曲线上产生一个对应的极大值；在充电结束时，各所述单体电池的锂离子嵌入阴极，使得阴极由于嵌锂导致相变，在对应的微分曲线上产生第二个极大值。由此，在确定微分曲线后在所述微分曲线的两个极大值中确定用于表征单体电池阴极发生相变的极大值为目标极大值，进而确定所述目标极大值对应的横坐标为电池充电完成时的电池充入电量。

图3为本发明实施例的微分曲线的示意图，如图3所示，所述微分曲线的纵坐标为微分电压，横坐标为对应的充电电量。由于在电池组充电过程中，阳极相变的过程在先，阴极相变的过程在后。所述微分曲线中包括用于表征对应的单体电池阳极相变的极大值30，和用于表征对应的单体电池阴极相变的极大值31。因此，对于各所述微分曲线，所述确定电池充入电量的过程为确定横坐标最大的极大值为目标极大值。再进一步确定所述目标极大值对应的横坐标为电池充入电量。

步骤s400、根据各所述电池充入电量确定对应的一致性参数，以检测所述电池组的一致性。

具体地，在确定了各所述单体电池对应的电池充入电量后，根据各所述电池充入电量确定用于表征各所述单体电池一致性的一致性参数，以判断所述电池组的一致性。在本发明实施例中，所述判断电池组一致性的过程可以包括：

步骤s410、计算各所述电池充入电量的极差以确定一致性参数。

具体地，所述一致性参数用于表征各所述单体电池的荷电状态差异，可以通过预设的确定规则确定。在本发明实施例中，可以通过确定各所述电池充入电量中最大的电池充入电量，以及最小的电池充入电量，计算最大电池充入电量和最小电池充入电量的差值以确定一致性参数。例如，当所述电池组中包括4个单体电池，且各所述单体电池的电池充入电量分别为7.6、8.9、7.3、8.5时，计算得到一致性参数为8.9-7.3＝1.6。

步骤s420、响应于所述一致性参数小于一致性阈值，确定所述电池组各单体电池荷电状态一致。

具体地，安装所述电池组的电动设备或连接的服务器可以预先设定用于判断电池组一致性的一致性阈值，当所述电池组的一致性参数小于所述一致性阈值时，认为所述电池组中各单体电池的荷电状态差异较小，确定所述电池组各单体电池荷电状态一致；当所述电池组的一致性参数不小于所述一致性阈值时，认为所述电池组中各单体电池的荷电状态差异较大，确定所述电池组各单体电池荷电状态不一致。以预设的一致性阈值为1.5为例进行说明。当所述一致性参数为1.6时判断所述电池组状态不一致；当所述一致性参数为1.4时判断所述电池组状态一致。

图4为本发明实施例的电池组一致性检测方法的数据流程图。如图4所示，安装所述电池组的电动设备或与所述电池组连接的服务器在确定各所述单体电池对应的属性信息序列40后，根据所述属性信息序列40中各所述属性信息中的电芯电压41和充电电量42确定对应的微分曲线43，以根据所述微分曲线43中目标极大值所在的位置确定电池充入电量44。在确定各所述单体电池的电池充入电量44后，根据各所述电池充入电量44确定一致性参数45。通过对比所述一致性参数45和预设一致性阈值46的大小确定所述电池组中各单体电池荷电状态是否一致。其中，当所述电池组的一致性参数45小于所述一致性阈值46时，确定所述电池组各单体电池荷电状态一致；当所述电池组的一致性参数45不小于所述一致性阈值46时，确定所述电池组各单体电池荷电状态不一致。

本发明实施例所述的电池组一致性检测方法可以在已经应用的电池组充电过程中检测电池组的一致性，实现监督以及已经投入使用的电动车辆电池性能，以及时对电池组进行调整，保证电动车辆的电池性能，同时降低事故发生率。

图5为本发明实施例的电池组一致性检测装置的示意图，如图5所示，所述电池组一致性检测装置包括序列确定模块50、曲线确定模块51、充入电量确定模块52和一致性评价模块53。

具体地，所述序列确定模块50用于确定预设时间段内所述电池组中各单体电池对应的属性信息序列，所述属性信息包括电芯电压和充电电量。所述曲线确定模块51用于对于各所述属性信息序列，确定各所述电芯电压相对于充电电量的微分曲线。所述充入电量确定模块52用于确定各所述微分曲线的目标极大值对应的电池充入电量，所述目标极大值用于表征所述单体电池阴极发生相变。所述一致性评价模块53用于根据各所述电池充入电量确定对应的一致性参数，以检测所述电池组的一致性。

进一步地，所述序列确定模块50包括：

序列集合确定单元，用于接收预设时间段内所述电池组根据预设时间频率上传的电池属性序列集合，所述电池属性序列集合中包括所述电池组中各单体电池对应的电池属性序列，所述电池属性包括电芯电压、电芯电流和对应的时间戳；

电池电量确定单元，用于对于各所述电池属性序列，通过各所述电池属性中的电芯电流和对应的时间戳确定对应的充电电量；

第一序列确定单元，用于根据各所述电池属性对应的电芯电压和充电电量确定属性信息序列。

进一步地，所述曲线确定模块51包括：

第一序列确定单元，用于确定目标属性信息序列；

第二序列确定单元，用于计算所述目标属性信息序列中各所述电芯电压和位于时间轴前一位置的电芯电压的差以确定电压差序列；

第三序列确定单元，用于计算所述目标属性信息序列中各所述充电电量和位于时间轴前一位置的充电电量的差以确定电量差序列；

第四序列计算所述电压差序列和电量差序列的比值以确定对应的微分电压序列；

曲线确定单元，用于以所述单体电池的充电电量为横坐标，各所述微分电压为纵坐标确定微分曲线。

进一步地，所述曲线确定模块51还包括：

数据清洗单元，用于对所述微分电压序列中各所述微分电压进行数据清洗。

进一步地，所述充入电量确定模块52包括：

极大值确定单元，用于对于各所述微分曲线，确定横坐标最大的极大值为目标极大值；

饱和电量确定单元，用于获取所述目标极大值对应的横坐标为电池充入电量。

进一步地，所述一致性评价模块53包括：

参数确定单元，用于计算各所述电池充入电量的极差以确定一致性参数；

一致性评价单元，用于响应于所述一致性参数小于一致性阈值，确定所述电池组各单体电池荷电状态一致。

本发明实施例所述的电池组一致性检测装置对于已经投入使用的电池组，在进行充电的过程中仍然可以检所述测电池组的一致性，实现监督以及已经投入使用的电动车辆电池性能，以及时对电池组进行调整，保证电动车辆的电池性能，同时降低事故发生率。

图6是本发明实施例的电子设备的示意图。如图6所示，图6所示的电子设备为通用地址查询装置，其包括通用的计算机硬件结构，其至少包括处理器60和存储器61。处理器60和存储器61通过总线62连接。存储器61适于存储处理器60可执行的指令或程序。处理器60可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器60通过执行存储器61所存储的指令，从而执行如上所述的本发明实施例的方法流程实现对于数据的处理和对于其它装置的控制。总线62将上述多个组件连接在一起，同时将上述组件连接到显示控制器63和显示装置以及输入/输出(i/o)装置64。输入/输出(i/o)装置64可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、触控输入装置、体感输入装置、打印机以及本领域公知的其他装置。典型地，输入/输出装置64通过输入/输出(i/o)控制器65与系统相连。

本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图中的每一流程。

这些计算机程序指令可以存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现流程图一个流程或多个流程中指定的功能。

也可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能的装置。

本发明的另一实施例涉及一种非易失性存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。