[發明專利]一種基于聚類分析的電池系統在線故障診斷方法和系統

有效

• 申請號: 202110059389.7
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112858919B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 王震坡;孫振宇;劉鵬;張照生;逄昊;尹豪
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工新源信息科技有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/385
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

1.一種基于聚類分析的電池系統在線故障診斷方法，其特征在于，包括：

獲取電動汽車的運行數據；所述運行數據包括：每一電池單體的電壓、電流和溫度；

根據所述運行數據形成電壓矩陣；所述電壓矩陣的行代表電池單體序號，所述電壓矩陣的列代表時間序列；

采用K-means聚類算法，根據所述電壓矩陣將電動汽車中的電池單體分為異常電池單體簇和正常電池單體簇；

確定所述異常電池單體簇和所述正常電池單體簇中電池單體的數量比，并分別確定所述異常電池單體簇中簇中心和所述正常電池單體簇中簇中心的相關參數；所述相關參數包括：相關系數和波動方差；

根據所述相關參數確定所述異常電池單體簇的簇中心與所述正常電池單體簇的簇中心間的歐式距離；

獲取預設閾值；所述預設閾值包括：數量比閾值和歐式距離閾值；

根據所述數量比與所述數量比閾值間的關系，以及所述歐式距離與所述歐式距離閾值間的關系確定異常電池單體，并輸出所述異常電池單體的序號；

所述采用K-means聚類算法，根據所述電壓矩陣將電動汽車中的電池單體分為異常電池單體簇和正常電池單體簇，具體包括：

根據所述電壓矩陣構建樣本集；所述樣本集包括：多個由每一電池單體的相關系數和每一電池單體波動方差構成的元素；

采用所述K-means聚類算法基于所述樣本集將電動汽車中的電池單體分為異常電池單體簇和正常電池單體簇；

所述根據所述電壓矩陣構建樣本集，具體包括：

確定所述電壓矩陣中相鄰兩個電池單體間的皮爾森相關系數；

根據確定的相鄰兩個電池單體間的皮爾森相關系數確定電池單體的相關系數；

獲取每一電池單體的電壓值以及所有電池單體的電壓均值；

根據所述每一電池單體的電壓值以及所有電池單體的電壓均值確定電池單體的波動方差；

根據所述電池單體的相關系數和所述電池單體的波動方差構建所述樣本集。

2.根據權利要求1所述的基于聚類分析的電池系統在線故障診斷方法，其特征在于，所述根據所述電壓值和電壓均值確定電池單體的波動方差，具體包括：

根據所述每一電池單體的電壓值以及所有電池單體的電壓均值對所述電池單體進行趨勢化處理后，得到趨勢化向量；

根據所述趨勢化向量確定電池單體的波動方差。