(57)【要約】【課題】本発明の実施例は電池分類方法及びシステムを提供する。【解決手段】前記方法は、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記サイクル充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含む。本発明の実施例に係る電池分類方法及びシステムによれば、使用済み駆動用バッテリーに適用でき、使用済み駆動用バッテリーに対しての分類の効率を向上させることができる。【選択図】図１
2019106868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記サイクル充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、
前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含むことを特徴とする電池分類方法。
【請求項２】
前記特徴データ集合は、前記電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せである特徴データを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する前記ステップは、
ラフ集合理論によって前記特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得するステップと、
前記特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、前記特徴データ集合をフィルタリングし、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
【請求項４】
分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記サイクル充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出する取得モジュールと、
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する縮約モジュールと、
前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するクラスタリングモジュールと、を備えることを特徴とする電池分類システム。
【請求項５】
前記取得モジュールは、  前記サイクル充放電データから、前記電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せである特徴データを抽出することを特徴とする請求項4に記載のシステム。
【請求項６】
前記縮約モジュールは、
ラフ集合理論によって前記特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得する重みサブモジュールと、
前記特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、前記特徴データ集合をフィルタリングし、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する縮約サブモジュールと、を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載のシステム。
【請求項７】
メモリ及びプロセッサを備え、前記プロセッサと前記メモリはバスにより相互に通信を行い、前記メモリには前記プロセッサに実行可能なプログラム指令が記憶され、前記プロセッサは前記プログラム指令を呼び出して請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法を実行できることを特徴とする電子設備。
【請求項８】
コンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ取り読み可能な記憶媒体であって、該コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法を実現することを特徴とするコンピュータ取り読み可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、電池管理の技術分野に関し、特に、電池分類方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
2009年に中国がスマートグリッドを構築する計画を発表して以来、電池電力貯蔵は、電力システムの発電、送電、変電、配電及び電力使用のあらゆる段階において重要な役割を果たしており、スマートグリッドの構築に不可欠な要素となる。従来の電池電力貯蔵システムの構築コストのうち、電池の投資コストが高く、凡そ総投資額の70%以上を占め、電池電力貯蔵の普及に対する制約となっている。
【０００３】
中国公安部交通管理局由来のデータ統計によると、2015年に電気自動車の保有数は33.2万台に達し、中国工業情報化部は2020年に使用済み駆動用バッテリーの数量が12-17万トンに達すると予測している。車用の駆動用バッテリーは容量が80%未満になると廃止処理されるが、自動車から廃止された電池は利用価値が依然として高く、直接廃棄して回収処理すると、重大な資源の無駄を招いてしまう。
【０００４】
車用の駆動用バッテリーを段階的に電池電力貯蔵システムに効果的に使用することで、電力貯蔵システムの投資コストを削減させるだけではなく、車用の駆動用バッテリーの使用コストを効果的に削減させ、省エネを図り、電力貯蔵産業チェーン全体の発展の促進に寄与する。
【０００５】
しかしながら、段階的に使用される車用の駆動用バッテリーは、分解、検出、分類、再構成を行ってから利用可能になり、整合性が新たな車用電池より低くなり、電池ボックスにおける電池セルは容量、内部抵抗、電力等の特性において離散化される傾向がある。上記特性に基づき電池を分類すると、膨大な時間、人的・物的資源が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術の問題に対して、本発明の実施例は電池分類方法及びシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第1態様によれば、本発明の実施例は電池分類方法を提供し、前記電池分類方法は、
分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記サイクル充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約して、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、
前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含む。
【０００８】
第2態様によれば、本発明の実施例は電池分類システムを提供し、前記電池分類システムは、
分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記サイクル充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出する取得モジュールと、
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約して、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する縮約モジュールと、
前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するクラスタリングモジュールと、を備える。
【０００９】
第3態様によれば、本発明の実施例は電子設備を提供し、前記電子設備はメモリ及びプロセッサを備え、前記プロセッサと前記メモリはバスにより相互に通信を行い、前記メモリには前記プロセッサに実行可能なプログラム指令が記憶され、前記プロセッサは前記プログラム指令を呼び出して上記電池分類方法を実行できる。
【００１０】
第4態様によれば、本発明の実施例はコンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ取り読み可能な記憶媒体を提供し、該コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、上記電池分類方法を実現する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施例に係る電池分類方法及びシステムによれば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、充放電データから電池パックの特徴データ集合を抽出し、ラフ集合理論を用いて特徴データ集合を縮約して、電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得し、縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて電池パック中の電池セルを分類する。本発明の実施例に係る電池分類方法及びシステムによれば、使用済み駆動用バッテリーに適用でき、使用済み駆動用バッテリーに対しての分類の効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明し、明らかなように、後述する図面は本発明のいくつかの実施例であり、当業者は、創造的な努力をせずにこれらの図面に基づいてほかの図面を想到し得る。
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る電池分類方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る電池分類システムの構成の模式図である。
【図３】本発明の実施例に係る電子設備の構成の模式図である。
【図４】本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックの充放電曲線の模式図である。
【図５】本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックの電池属性重み分布図である。
【図６】本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックのファジィクラスタリング分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下、本発明の実施例の図面を参照して、本発明の実施例の技術案を詳細に説明し、明らかなように、説明する実施例は本発明の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的な努力をせずに想到し得るほかの実施例はすべて、本発明の保護範囲に属する。
【００１５】
図1は本発明の実施例に係る電池分類方法のフローチャートであり、図1に示すように、前記方法は、
分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップ10と、
ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップ11と、
前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップ12と、を含む。
【００１６】
図4は本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックの充放電曲線の模式図である。現在、電気自動車分野に幅広く用いられているリン酸鉄リチウム電池はほとんど、数十個の電池を直列接続又は並列接続して、1つのユニットモジュールを形成するものである。複数の電池を直列接続することで高電圧を実現して、モータを駆動することができる。以下、24個の中国製のある型番の100Ah使用済み電池パックを例に、0.3C倍率充放電試験を行い、実験曲線は図4に示される。
【００１７】
図4からわかるように、充放電過程において、24個のリン酸鉄リチウム電池の電圧離散性が大きい。そのうち健康状態の最も悪いリン酸鉄リチウム電池は一番先に充放電カットオフ電圧閾値に達し、且つ、複数のリン酸鉄リチウム電池は充放電曲線が比較的に近い。特別な処理をしないと、充放電曲線のみにより、一回で上記24個のリン酸鉄リチウム電池を合理的に分類することが困難である。
【００１８】
本発明の実施例に係る電池分類方法では、サーバはまず分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出する。例えば、分類すべき電池パックは24個のリン酸鉄リチウム電池を含み、前記サーバはまず前記24個のリン酸鉄リチウム電池の0.3Cサイクル充放電データを取得し、次に、前記0.3Cサイクル充放電データから、前記24個のリン酸鉄リチウム電池の電池特性を示すための指標データを抽出して、特徴データ集合を形成する。
【００１９】
次に、前記サーバはラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記特徴データ集合における重要ではない指標データを除去し、前記分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する。
【００２０】
前記サーバは従来のファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記縮約結果特徴データ集合をクラスタリング分析し、前記電池パック中の電池セルを分類する。
【００２１】
本発明の実施例に係る電池分類方法によれば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、充放電データから電池パックの特徴データ集合を抽出し、ラフ集合理論を用いて特徴データ集合を縮約し、電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得し、縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、電池パック中の電池セルを分類する。使用済み駆動用バッテリーに適用でき、使用済み駆動用バッテリーに対しての分類の効率を向上させる。
【００２２】
必要に応じて、上記実施例に基づいて、前記特徴データ集合は、前記電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せを含む。
【００２３】
上記実施例では、前記特徴データ集合は、分類すべき電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せを含んでもよい。
【００２４】
以下、24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックを分類すべき電池パックとして、本発明の実施例に係る技術案を詳細に説明する。
【００２５】
サーバは前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの0.3Cサイクル充放電データから、前記24個のリン酸鉄リチウム電池の特徴データ集合を抽出し、そのうち、前記特徴データ集合は前記24個のリン酸鉄リチウム電池のそれぞれの8種類の指標データを含み、該8種類の指標データは、それぞれ、充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、最大充電電力及び最大放電電力である。
【００２６】
ここで、前記充電オーム内部抵抗をRc、前記放電オーム内部抵抗をRd、前記エネルギー効率をη、前記充電平均電力をPca、前記放電平均電力をPda、前記分極電圧をUp、前記最大充電電力をPch、前記最大放電電力をPdhと記す。前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの特徴データ集合は表1に示され、ここで、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のそれぞれの電池セルの番号は1から24まで付けられている。
【００２７】
【表１】
2019106868.tif 000003
【００２８】
前記サーバは従来のラフ集合理論を用いて、上記特徴データ集合を縮約し、重要ではない指標データを除去し、前記分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する。例えば、前記サーバは、ラフ集合理論を用いて特徴データ集合を縮約処理する際に、エネルギー効率、充電平均電力及び放電平均電力の3種類の指標データの電池分類に対する影響が小さく又は影響がないと発見すると、前記分類すべき電池パックのエネルギー効率、充電平均電力及び放電平均電力の3種類の指標データを除去し、縮約結果特徴データ集合を取得し、その後、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて縮約結果特徴データ集合をクラスタリング分析して、前記電池パックに対する分類を実現する。
【００２９】
本発明の実施例に係る電池分類方法によれば、分類すべき電池パックの特徴データ集合の構成に、電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せを含ませることで、前記方法はさらに科学的になる。
【００３０】
必要に応じて、上記実施例において、ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する前記ステップは、
ラフ集合理論によって前記特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得するステップと、
前記特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、前記特徴データ集合をフィルタリングし、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、を含む。
【００３１】
上記実施例では、前記サーバはラフ集合理論を用いて、分類すべき電池パックの特徴データ集合を縮約し、前記分類すべき電池パックの縮約結果データ集合を取得するプロセスについて、具体的には、以下の通りである。
【００３２】
まず、前記サーバはラフ集合理論を用いて、特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得する。上記実施例に記載の24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックを例に、本発明の実施例に係る技術案を詳細に説明する。
【００３３】
図5は本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックの電池属性重み分布図である。サーバはラフ集合理論を用いて、前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得する。
【００３４】
図5に示すように、エネルギー効率ηの重みは最も高く、それに次いで分極電圧Upと最大放電電力Pdhであり、ほかの特徴データの重みは0であることから、エネルギー効率η、分極電圧Up及び最大放電電力Pdhは、ほかの特徴データよりも重要であることが分かる。
【００３５】
前記サーバは、前記ほかの特徴データを除去し、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のエネルギー効率η、分極電圧Up及び最大放電電力Pdhに対応する特徴データのみを保留し、縮約結果特徴データ集合を取得する。
【００３６】
その後、前記サーバは従来のファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記縮約結果特徴データ集合を分類する。例えば、初期化時に電池クラスの数C=4、ファジィ重み指数m=2、終了条件として反復回数が100又は閾値ε=0.00001になることを設定する。終了条件を満たすと、前記サーバは前記24個のリン酸鉄リチウム電池を4クラスに分類する。
【００３７】
図6は本発明の実施例に係るリン酸鉄リチウム電池パックのファジィクラスタリング分布図であり、図6に示すように、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のうち、第1、2、3、4、5、6、7、11、13、14、15個の電池が第1クラスに、第21個の電池が第2クラス、第8、22個の電池が第3クラスに、第9、10、12、16、17、18、19、20、23、24個の電池が第4クラスに分類される。第21個の電池、第8個の電池、第22個の電池は分極が大きくて、単独に分類される。
【００３８】
このような分類結果は図4に示されるリン酸鉄リチウム電池パックの充放電電圧変化に一致するから、ファジィクラスタリングアルゴリズムを電池の分類に適用することが非常に効果的であることが分かる。
【００３９】
本発明の実施例に係る電池分類システムによれば、ラフ集合理論によって、分類すべき電池パックの特徴データ集合を処理し、特徴データ集合における各特徴データの重みを取得し、その後、特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、特徴データ集合をフィルタリングし、分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得することにより、前記方法がさらに科学的になる。
【００４０】
図2は本発明の実施例に係る電池分類システムの構成の模式図であり、図2に示すように、前記システムは、取得モジュール20、縮約モジュール21及びクラスタリングモジュール22を備え、そのうち、
取得モジュール20は分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するためのものであり、縮約モジュール21はラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するためのものであり、クラスタリングモジュール22は前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するためのものである。
【００４１】
現在、電気自動車の分野に幅広く用いられているリン酸鉄リチウム電池はほとんど、数十個の電池を直列接続又は並列接続して、1つのユニットモジュールを形成するものである。複数の電池を直列接続することで高電圧を実現して、モータを駆動することができる。以下、24個の中国製のある型番の100Ah使用済み電池パックを例に、0.3C倍率充放電試験を行い、実験曲線は図4に示される。
【００４２】
図4からわかるように、充放電過程において、24個のリン酸鉄リチウム電池の電圧離散性は大きい。そのうち健康状態の最も悪いリン酸鉄リチウム電池は一番先に充放電カットオフ電圧閾値に達し、且つ、複数のリン酸鉄リチウム電池は充放電曲線が比較的に近い。特別な処理をしないと、充放電曲線のみにより、一回で上記24個のリン酸鉄リチウム電池を合理的に分類することが困難である。
【００４３】
本発明の実施例に係る電池分類システムは、取得モジュール20、縮約モジュール21及びクラスタリングモジュール22を備える。
【００４４】
前記取得モジュール20は分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出する。例えば、分類すべき電池パックは24個のリン酸鉄リチウム電池を含む。前記取得モジュール20は前記24個のリン酸鉄リチウム電池の0.3Cサイクル充放電データを取得し、次に、前記0.3Cサイクル充放電データから、前記24個のリン酸鉄リチウム電池の電池特性を示すための指標データを抽出して、特徴データ集合を形成する。
【００４５】
前記縮約モジュール21は従来のラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記特徴データ集合における重要ではない指標データを除去し、前記分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する。
前記クラスタリングモジュール22は従来のファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記縮約結果特徴データ集合をクラスタリング分析し、前記電池パック中の電池セルを分類する。
【００４６】
本発明の実施例に係る電池分類システムについて、その機能は具体的には上記方法の実施例を参照すればよく、ここで詳細説明を省略する。
【００４７】
本発明の実施例に係る電池分類システムによれば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、充放電データから電池パックの特徴データ集合を抽出し、ラフ集合理論を用いて特徴データ集合を縮約し、電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得し、縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、電池パック中の電池セルを分類することで、使用済み駆動用バッテリーに適用でき、使用済み駆動用バッテリーに対しての分類の効率を向上させる。
【００４８】
必要に応じて、上記実施例において、前記取得モジュールは、具体的には、
前記充放電データから、特徴データ、即ち前記電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せを抽出するためのものである。
【００４９】
上記実施例では、前記取得モジュールは、分類すべき電池パックの充放電データから、特徴データ、即ち前記電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、温度、最大充電電力及び最大放電電力の任意の組合せを抽出する。
【００５０】
以下、24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックを分類すべき電池パックとして、本発明の実施例に係る技術案を詳細に説明する。
【００５１】
前記取得モジュールは前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの0.3Cサイクル充放電データから、前記24個のリン酸鉄リチウム電池の特徴データ集合を抽出し、前記特徴データ集合は前記24個のリン酸鉄リチウム電池のそれぞれの8種類の指標データを含み、該8種類の指標データは、それぞれ、充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、最大充電電力及び最大放電電力である。 
【００５２】
ここで、前記充電オーム内部抵抗をRc、前記放電オーム内部抵抗をRd、前記エネルギー効率をη、前記充電平均電力をPca、前記放電平均電力をPda、前記分極電圧をUp、前記最大充電電力をPch、前記最大放電電力をPdhと記す。前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの特徴データ集合は表1に示され、ここで、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のそれぞれの番号は1から24まで付けられている。
【００５３】
前記取得モジュールは分類すべき電池パックの特徴データ集合を抽出した後、縮約モジュールは従来のラフ集合理論を用いて、上記特徴データ集合を縮約し、重要ではない指標データを除去し、前記分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する。例えば、前記縮約モジュールはラフ集合理論を用いて特徴データ集合を縮約処理する際に、エネルギー効率、充電平均電力及び放電平均電力の3種類の指標データの電池分類に対する影響が小さく又は影響がないと発見すると、前記縮約モジュールは前記分類すべき電池パックのエネルギー効率、充電平均電力及び放電平均電力の3種類の指標データを除去し、縮約結果特徴データ集合を取得し、その後、クラスタリングモジュールはファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて縮約結果特徴データ集合に基づき、前記分類すべき電池パックを分類する。
【００５４】
本発明の実施例に係る電池分類システムによれば、分類すべき電池パックの特徴データ集合の構成に、電池パック中の各電池セルの充電オーム内部抵抗、放電オーム内部抵抗、エネルギー効率、充電平均電力、放電平均電力、分極電圧、最大充電電力及び最大放電電力を含ませることで、前記システムはさらに科学的になる。
必要に応じて、上記実施例において、前記縮約モジュールは、重みサブモジュール及び縮約サブモジュールを備える。
【００５５】
重みサブモジュールはラフ集合理論によって前記特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得するためのものであり、縮約サブモジュールは前記特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、前記特徴データ集合をフィルタリングし、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するためのものである。
具体的には、上記実施例では、前記縮約モジュールは重みサブモジュール及び縮約サブモジュールを備える。
【００５６】
前記重みサブモジュールは、ラフ集合理論を用いて、分類すべき電池パックの特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得する。上記実施例に記載の24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックを例に、本発明の実施例に係る技術案を詳細に説明する。前記重みサブモジュールはラフ集合理論を用いて、前記24個のリン酸鉄リチウム電池から構成された電池パックの特徴データ集合を処理し、前記特徴データ集合における各特徴データの重みを取得する。
【００５７】
図5に示すように、エネルギー効率ηの重みは最も高く、それに次いで分極電圧Upと最大放電電力Pdhであり、ほかの特徴データの重みは0であることから、エネルギー効率η、分極電圧Up及び最大放電電力Pdhは、ほかの特徴データよりも重要であることが分かる。
【００５８】
前記縮約サブモジュールは、前記ほかの特徴データを除去し、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のエネルギー効率η、分極電圧Up及び最大放電電力Pdhに対応する特徴データのみを保留し、分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得する。
【００５９】
その後、クラスタリングモジュールは、従来のファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記縮約結果特徴データ集合を分類する。例えば、初期化時に電池クラスの数C=4、ファジィ重み指数m=2、終了条件として反復回数が100又は閾値ε=0.00001になることを設定する。終了条件を満たすと、前記クラスタリングモジュールは前記24個のリン酸鉄リチウム電池を4クラスに分類する。
【００６０】
図6に示すように、前記24個のリン酸鉄リチウム電池のうち、第1、2、3、4、5、6、7、11、13、14、15個の電池が第1クラス、第21個の電池が第2クラス、第8、22個の電池が第3クラス、第9、10、12、16、17、18、19、20、23、24個の電池が第4クラスに分類される。第21個の電池、第8個の電池、第22個の電池は分極が大きくて、単独に分類される。
【００６１】
本発明の実施例に係る電池分類システムによれば、ラフ集合理論によって分類すべき電池パックの特徴データ集合を処理し、特徴データ集合における各特徴データの重みを取得し、その後、特徴データ集合における各特徴データの重みに基づき、特徴データ集合をフィルタリングし、分類すべき電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得することにより、前記方法がさらに科学的になる。
【００６２】
図3は本発明の実施例に係る電子設備の構成模式図であり、図4に示すように、前記機器は、プロセッサ(processor)31、メモリ(memory)32及びバス33を備える。
【００６３】
前記プロセッサ31と前記メモリ32は前記バス33により相互に通信を行い、前記プロセッサ31は前記メモリ32におけるプログラム指令を呼び出して、上記各方法の実施例に係る方法を実行するためのものであり、該方法は、例えば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含む。
【００６４】
本発明の実施例はコンピュータプログラム製品を開示し、前記コンピュータプログラム製品は不揮発性のコンピュータ取り読み可能な記憶媒体に記憶されるコンピュータプログラムを含み、前記コンピュータプログラムはプログラム指令を含み、前記プログラム指令がコンピュータにより実行されると、コンピュータは上記各方法の実施例に係る方法を実行でき、該方法は、例えば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含む。
【００６５】
本発明の実施例は、コンピュータ指令を記憶する不揮発性のコンピュータ取り読み可能な記憶媒体を提供し、前記コンピュータ指令によって、前記コンピュータが上記各方法の実施例に係る方法を実行し、該方法は、例えば、分類すべき電池パックのサイクル充放電データを取得し、前記充放電データから前記電池パックの特徴データ集合を抽出するステップと、ラフ集合理論を用いて前記特徴データ集合を縮約し、前記電池パックの縮約結果特徴データ集合を取得するステップと、前記縮約結果特徴データ集合に基づき、ファジィクラスタリングアルゴリズムを用いて、前記電池パック中の電池セルを分類するステップと、を含む。
【００６６】
以上説明した電子設備等の実施例は例示的なものであり、前記の、分離部材として説明されたユニットは物理的に分離してもよく物理的に分離しなくてもよく、表示ユニットとしての部材は物理ユニットであってもよく物理ユニットでなくてもよく、すなわち一か所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分布してもよい。実際の必要に応じてそのうちの一部又はすべてのモジュールを選択して本実施例の技術案の目的を実現できればよい。当業者は創造的な努力をせずに理解し実施することができる。
【００６７】
以上の実施形態の説明から、当業者は、各実施形態がソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームとの組合せによって実現でき、勿論、ハードウェアによっても実現できることが分かる。このような理解を踏まえ、上記技術案は本質的には又は従来技術に貢献する部分はソフトウェア製品の形態で表現でき、該コンピュータソフトウェア製品はコンピュータ取り読み可能な記憶媒体、例えばROM/RAM、磁気ディスク、光ディスク等に記憶でき、複数の指令を含み、コンピュータ設備（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク設備等が挙げられる）に各実施例又は実施例のある部分に記載の方法を実行させる。
【００６８】
なお、以上の各実施例は、本発明の実施例の技術案を説明するためのものに過ぎず、限定するものではない。上記各実施例を参照して本発明の実施例を詳細に説明したが、当業者は、上記各実施例に記載の技術案を変更したり、一部又はすべての技術的特徴を同等置換したりすることができ、これらの変更又は置換により対応する技術案の本質は本発明の各実施例の技術案の範囲から逸脱させないことが理解できるはずである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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