蓄电池组中异常电池的筛选方法及装置与流程

本发明涉及蓄电池组运行维护，具体为一种蓄电池组中异常电池的筛选方法、一种蓄电池组中异常电池的筛选装置、一种处理器及一种机器可读存储介质。

背景技术：

1、蓄电池作为一种可靠性高的储能元件，已被广泛应用于电力、交通运输、通信、应急照明等领域中。业内多采用单节蓄电池间串并联的方式组成蓄电池组，以提供足额工作电压与电流。但由于各节蓄电池的化学特性不尽相同，在蓄电池组的使用过程中各节蓄电池老化速度也不一致，致使各节蓄电池电压和内阻一致性变差，直接影响到蓄电池组的使用寿命和充放电能力。

2、为了确保使用过程中组成蓄电池组的各节蓄电池一致性维持在一个较好的水平，往往需要专职人员带着测量器具定期巡检蓄电池组，检查各节蓄电池电压和内阻变化幅度是否趋同，筛选出偏离基准的异常电池并进行更换。由于是定期巡检，维护间隔周期较长，较差的实时性使人员难以及时了解蓄电池组中各节电池的健康状态，只能依靠经验提前更换异常电池。而对于未来得及更换的异常电池，则会直接影响到组内其它电池的使用寿命和充放电能力。此外，目前虽已出现异常电池在线监测并进行筛选的方法，但这些方法大都根据单一数据点做出筛选判断，存在较高的误判率。

3、因此，对于蓄电池的运行维护工作，亟需一种能够精细化、经济化筛选蓄电池组中异常电池的方法，客观刻画各节电池的筛选量化指标，降低异常电池的误判率，提高异常电池筛选的实时性，以实现集约化运维管理，进而达到降低劳动力成本和备品备件的目的。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种蓄电池组中异常电池的筛选方法、装置、存储介质及处理器，以降低异常电池的误判率。

2、为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种蓄电池组中异常电池的筛选方法，所述筛选方法包括：s1、获取目标蓄电池组，并为目标蓄电池组包含的各节电池设定编号；s2、以自然日为单位，获取各节电池在最近1～n天内的内阻值和各节电池的最新电压值；s3、分别计算各节电池在第1～n天的电阻均值s4、基于1～n天的电阻均值综合计算各节电池的差异度；s5、获取差异度大于阈值的电池所对应的编号，并组成第一待替换电池集合；s6、按照最新电压值从小到大的规则对各节电池进行排序，将排在序列前预设数量比例的电池对应的编号组成第二待替换电池集合；s7、计算第一待替换电池集合与第二待替换电池集合的交集作为异常电池集合，将异常电池集合中编号元素对应的电池作为筛选出的异常电池。。

3、基于第一方面，在本技术一些实施例中，所述目标蓄电池组包含k节电池，k节电池在最近1～n天内的内阻值可表示为二维序列r1(1)...rk(n)；分别计算各节电池在第1～n天的电阻均值包括：计算各节电池在第t天的电阻均值其中，t∈[1,n]；具体计算方法如下：对二维序列r1(1)...rk(n)进行主成分分析，得到i个主成分向量，i个主成分向量构成主成分得分矩阵s；从i个主成分向量中确定出p个得分向量，p个得分向量构成待聚类矩阵a；使用聚类分析法将待聚类矩阵a聚为一簇，以得到聚类中心ac；计算各节电池在第t天与聚类中心ac的距离，并剔除所述距离大于阈值的电池；将剩余电池在第t天的内阻值的平均值作为各节电池在第t天的电阻均值

4、基于第一方面，在本技术一些实施例中，所述从i个主成分向量中确定出p个得分向量，包括：获取i个主成分的贡献率；依据贡献率由大到小的规则对i个主成分进行排序；将序列前p个累积贡献率达到预设值的主成分所对应的主成分向量作为得分向量。

5、基于第一方面，在本技术一些实施例中，所述目标蓄电池组包含k节电池，测得第k节电池在1～n天的电阻值为rk(1)...rk(n),k∈[1,k]；基于1～n天的电阻均值综合计算各节电池的差异度，包括：通过下式(1)，对序列和rk(1)...rk(n)进行归一化处理：

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7、通过下式(2)，计算第k节电池的差异度：

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9、第二方面，本技术提供一种蓄电池组中异常电池的筛选装置，所述筛选装置包括：第一获取模块，用于获取目标蓄电池组，并为目标蓄电池组包含的各节电池设定编号；第二获取模块，用于以自然日为单位，获取各节电池在最近1～n天内的内阻值和各节电池的最新电压值；第一计算模块，用于分别计算各节电池在第1～n天的电阻均值第二计算模块，用于基于1～n天的电阻均值综合计算各节电池的差异度；第一集合构建模块，用于获取差异度大于阈值的电池所对应的编号，并组成第一待替换电池集合；第一集合构建模块，用于按照最新电压值从小到大的规则对各节电池进行排序，将排在序列前预设数量比例的电池对应的编号组成第二待替换电池集合；集合计算模块，用于计算第一待替换电池集合与第二待替换电池集合的交集；所述交集为异常电池集合，异常电池集合中编号元素对应的电池即为筛选出的异常电池。

10、基于第二方面，在本技术一些实施例中，所述目标蓄电池组包含k节电池，k节电池在最近1～n天内的内阻值可表示为二维序列r1(1)...rk(n)；第一计算模块包括：分析单元，用于对二维序列r1(1)...rk(n)进行主成分分析，得到i个主成分向量，i个主成分向量构成主成分得分矩阵s；聚类矩阵构建单元，用于从i个主成分向量中确定出p个得分向量，并基于p个得分向量构构建待聚类矩阵a；聚类单元，用于使用聚类分析法将待聚类矩阵a聚为一簇，以得到聚类中心ac；第一计算单元，用于计算各节电池在第t天与聚类中心ac的距离，并剔除所述距离大于阈值的电池；第二计算单元，用于计算剩余电池在第t天的内阻值的平均值，所述平均值为各节电池在第t天的电阻均值

11、基于第二方面，在本技术一些实施例中，所述从聚类矩阵构建单元通过以下方法i个主成分向量中确定出p个得分向量，包括：获取i个主成分的贡献率；依据贡献率由大到小的规则对i个主成分进行排序；将序列前p个累积贡献率达到预设值的主成分所对应的主成分向量作为得分向量。

12、基于第二方面，在本技术一些实施例中，所述目标蓄电池组包含k节电池，测得第k节电池在1～n天的电阻值为rk(1)...rk(n),k∈[1,k]；所述第二计算模块包括：第三计算单元，用于通过下式(1)，对序列和rk(1)...rk(n)进行归一化处理：

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14、第四计算单元，用于通过下式(2)，计算第k节电池的差异度：

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16、第三方面，本技术提供一种处理器，被配置成执行上述的蓄电池组中异常电池的筛选方法。

17、第四方面，本技术提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行上述的蓄电池组中异常电池的筛选方法。

18、由于电池内阻值的变化通常能够反映电池的性能变化，本实施例中的通过对蓄电池组中各节电池的内阻值进行精确量化的分析，以筛选出内阻值(变化)相较于其他电池存在较大差异的电池。而申请本实施例通过引入实时监测数据，有效提高了异常电池筛选的实时性。此外为降低异常电池的误报率，本技术还为引入了电压验证环节，确保所筛选出的异常电池符合内阻大、电压低的物理规律。

19、综上，本技术提供的方法可实时感知蓄电池组内各节电池的一致性情况并实现筛选，进而降低蓄电池运维的成本，提升运维效率，减少在线误判，延长蓄电池组使用寿命。

20、本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。