本發(fā)明涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種動(dòng)力電池的分類方法及裝置。
背景技術(shù):
電動(dòng)汽車作為一種采用新能源的交通工具,在環(huán)境壓力和能源危機(jī)的形勢(shì)下,逐漸受到人們的青睞,并在大范圍內(nèi)開始推廣使用。
電動(dòng)汽車采用鋰離子電池作為儲(chǔ)能單元,通常情況下當(dāng)動(dòng)力電池容量衰減到初始容量的80%后,需要進(jìn)行更換。隨著電動(dòng)汽車的使用越來越普遍,更換下來的電池越來越多,如何有效利用和處理退役動(dòng)力電池就成為一個(gè)迫切待解決的問題。其中對(duì)動(dòng)力電池梯次利用的研究得到了行業(yè)普遍的重視,現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鋰離子電池梯次利用進(jìn)行分析時(shí),通常包括兩種方式:
1、估算單體電池的有效容量,并依此將它們重新組合成新的動(dòng)力電池組以應(yīng)用于不同的場(chǎng)合;2、利用電芯整個(gè)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過電池管理系統(tǒng)對(duì)每個(gè)電芯進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)采集,并根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算電芯的演變模式,還需要取樣進(jìn)行ct(computedtomography,電子計(jì)算機(jī)斷層掃描)成像、表觀測(cè)試和拆解分析,形成壞電芯剔除標(biāo)準(zhǔn)。最終根據(jù)演變模式一致性和新電池配組參數(shù)對(duì)退役電池進(jìn)行配組。
上述的方式一僅考慮了在特定溫度、工況條件下動(dòng)力電池的實(shí)際可用容量及內(nèi)阻這兩個(gè)參數(shù)對(duì)電池梯次利用篩選的影響,所考慮的因素較為單一,無法全面反映退運(yùn)電池的屬性,導(dǎo)致分析的可信度較低。上述的方式二需要對(duì)電芯的整個(gè)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并計(jì)算電芯演變模式,導(dǎo)致此方法所需工作量極大。此外,此方法還需要通過ct成像、表觀測(cè)試和拆解分析等方式,進(jìn)行壞電芯剔除標(biāo)準(zhǔn)制定,需要采用多種大型儀器及設(shè)備,導(dǎo)致分析成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)力電池的分類方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)退運(yùn)電池屬性評(píng)價(jià)分類時(shí)參數(shù)選擇單一、靈活性弱、分析成本高以及工作量大的問題。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)力電池的分類方法,包括:
獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù);
對(duì)所述動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù);
根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;
將所述模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣;
根據(jù)所述模糊等價(jià)矩陣對(duì)所述動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
其中,所述獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)的步驟包括:
獲取多個(gè)動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型;
在所述動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出所述評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為所述動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
其中,對(duì)所述動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)的步驟包括:
根據(jù)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間,對(duì)所述動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理;
將經(jīng)過數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理后的所述評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至所述標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
其中,所述根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣的步驟包括:
獲取所述動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)所述動(dòng)力電池的數(shù)量確定所述模糊相似矩陣的階數(shù);
確定所述模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1;
根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),采用距離計(jì)算公式確定所述模糊相似矩陣中的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素;
將確定的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)位置,形成所述模糊相似矩陣。
其中,根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),采用距離計(jì)算公式確定所述模糊相似矩陣中非主對(duì)角線上的各個(gè)元素的步驟包括:
針對(duì)每一動(dòng)力電池,根據(jù)該動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)確定一向量;
計(jì)算該動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量與其他各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量之間的距離,將得到的距離值與第一預(yù)設(shè)系數(shù)相乘得到第一距離值;
確定1與各個(gè)所述第一距離值之差為非主對(duì)角線上的元素。
其中,所述根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣的步驟包括:
獲取所述動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)所述動(dòng)力電池的數(shù)量確定所述模糊相似矩陣的階數(shù);
確定所述模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1;
針對(duì)任意兩個(gè)動(dòng)力電池,計(jì)算對(duì)應(yīng)的預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)之間的乘積,并對(duì)所述乘積相加得到和值,將所述和值與第二預(yù)設(shè)系數(shù)之比值作為第一參考值;
將各個(gè)所述第一參考值置于非主對(duì)角線上的對(duì)應(yīng)位置形成所述模糊相似矩陣;
其中,當(dāng)所述第一參考值為負(fù)值時(shí),確定所述第一參考值與1之和的1/2為第二參考值,將所述第二參考值置于對(duì)應(yīng)的位置,非主對(duì)角線上的元素的取值范圍在0~1之間。
其中,所述將所述模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣的步驟包括:
采用下述公式對(duì)所述模糊相似矩陣r進(jìn)行模糊乘積運(yùn)算;
當(dāng)rk與re相等時(shí),確定rk為與所述模糊相似矩陣r對(duì)應(yīng)的具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
其中,所述根據(jù)所述模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類的步驟包括:
針對(duì)所述模糊等價(jià)矩陣rk中的元素值,確定分類系數(shù)λ;
根據(jù)所述分類系數(shù)λ,在所述模糊等價(jià)矩陣中對(duì)所述動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
其中,所述模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,當(dāng)所述動(dòng)力電池的數(shù)量為5個(gè),所述根據(jù)所述分類系數(shù)λ,在所述模糊等價(jià)矩陣中對(duì)所述動(dòng)力電池進(jìn)行分類的步驟包括:
在
當(dāng)λ≥a1時(shí),將小于a1的元素設(shè)為0,將大于或者等于a1的元素設(shè)為1,確定每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一分類;
當(dāng)λ≥a3時(shí),將小于a3的元素設(shè)為0,將大于或者等于a3的元素設(shè)為1,確定第一行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第二行、第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a2時(shí),將小于a2的元素設(shè)為0,將大于或者等于a2的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a5時(shí),將小于a5的元素設(shè)為0,將大于或者等于a5的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類;
當(dāng)λ≥a4時(shí),將小于a4的元素設(shè)為0,將大于或者等于a4的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行、第四行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種動(dòng)力電池的分類裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù);
處理模塊,用于對(duì)所述動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù);根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將所述模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣;
分類模塊,用于根據(jù)所述模糊等價(jià)矩陣對(duì)所述動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的有益效果至少包括:
本發(fā)明技術(shù)方案,通過獲取動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,并根據(jù)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣后;根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類,可以在綜合考慮動(dòng)力電池的各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)動(dòng)力電池在新應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合,且本發(fā)明無需對(duì)電芯的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率,同時(shí)無需使用大型儀器設(shè)備,分析成本低。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1表示本發(fā)明實(shí)施例一提供的動(dòng)力電池的分類方法示意圖;
圖2表示本發(fā)明實(shí)施例二提供的動(dòng)力電池的分類方法示意圖;
圖3表示本發(fā)明實(shí)施例三提供的動(dòng)力電池的分類方法示意圖;
圖4表示本發(fā)明實(shí)施例四提供的動(dòng)力電池的分類裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
本發(fā)明實(shí)施例一提供一種動(dòng)力電池的分類方法,包括:
步驟101、獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)時(shí),可以依據(jù)電池不一致性的表現(xiàn)形式進(jìn)行選定。例如可以選取電池的實(shí)際容量、內(nèi)阻、自放電率、最大功率、開路電壓、短路電流、恒流充電容量占總充電容量的比值、低溫性能等作為評(píng)價(jià)參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例中在對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行分類時(shí),各個(gè)動(dòng)力電池所選定的評(píng)價(jià)參數(shù)是相同的。在對(duì)動(dòng)力電池屬性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí),可根據(jù)動(dòng)力電池在待應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合。
步驟102、對(duì)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
針對(duì)多個(gè)動(dòng)力電池,獲取同樣的評(píng)價(jià)參數(shù),并對(duì)獲取的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。其中在對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理時(shí),可以對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差變換或者極差變換,來得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。當(dāng)然并不限于這兩種方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求來設(shè)定其他的方法來對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。
由于針對(duì)動(dòng)力電池所選用的評(píng)價(jià)參數(shù)可以為多個(gè),每一個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)具有不同的量綱,且數(shù)量級(jí)差別較大,為了使不同量綱和數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)也能進(jìn)行比較,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。在對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理之后,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。其中各個(gè)預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)量級(jí)相同,且位于一預(yù)設(shè)的區(qū)間范圍內(nèi)。在獲取動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)之后,執(zhí)行步驟103。
步驟103、根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣。
在獲取動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)之后,根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池的各個(gè)預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣。其中在建立模糊相似矩陣時(shí),針對(duì)n個(gè)動(dòng)力電池,確定每個(gè)動(dòng)力電池所對(duì)應(yīng)的l個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)。針對(duì)每一個(gè)動(dòng)力電池形成一個(gè)樣本,采用對(duì)應(yīng)的運(yùn)算,針對(duì)n個(gè)樣本,確定每個(gè)樣本在n階矩陣中對(duì)應(yīng)的元素。根據(jù)每個(gè)樣本在n階矩陣中形成的元素,確定模糊相似矩陣。
具體為:針對(duì)n個(gè)動(dòng)力電池,形成設(shè)論域u={u1,u2,…,un},其中u1代表第一動(dòng)力電池,u2代表第二動(dòng)力電池,…,un代表第n動(dòng)力電池。針對(duì)每一個(gè)動(dòng)力電池,建立u上的相似關(guān)系r,r表示模糊相似矩陣。其中rij=r(ui,uj)表示模糊相似矩陣中的元素,r(ui,uj)表示針對(duì)任意兩個(gè)動(dòng)力電池進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。每個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一l維向量,其中ui={xi1,xi2,…,xil}表示動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的l個(gè)預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)組成的向量。在采用相關(guān)運(yùn)算獲取模糊相似矩陣中的元素之后,執(zhí)行步驟104。
步驟104、將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
針對(duì)模糊相似矩陣r來說,僅具有自反性和對(duì)稱性,不滿足傳遞性。只有當(dāng)r轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣時(shí)才能聚類,因此需要將r改造成模糊等價(jià)矩陣。本發(fā)明采用傳遞閉包法對(duì)模糊相似矩陣進(jìn)行改造,即通過求傳遞包將n階模糊相似矩陣r改造成n階模糊等價(jià)矩陣。具體的過程為:從模糊相似矩陣r出發(fā),依次進(jìn)行模糊乘積運(yùn)算,
步驟105、根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
在確定模糊等價(jià)矩陣之后,根據(jù)模糊等價(jià)矩陣來對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類的過程為:根據(jù)分類系數(shù)對(duì)模糊等價(jià)矩陣中的元素進(jìn)行化零或者化一處理。在處理后的模糊等價(jià)矩陣中的元素中,確定每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的排列后的n個(gè)元素,針對(duì)各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的n個(gè)元素進(jìn)行比較,當(dāng)存在n個(gè)元素的值以及排序都相同的動(dòng)力電池時(shí),將這些動(dòng)力電池劃分為一類。根據(jù)上述原則變換分類系數(shù),根據(jù)模糊等價(jià)矩陣的元素中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。其中最細(xì)的分類可以是每一個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,最粗的分類為n個(gè)動(dòng)力電池歸屬于同一類。
本發(fā)明實(shí)施例一,通過獲取動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,并根據(jù)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣后;根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類,可以在綜合考慮動(dòng)力電池的各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合,且本發(fā)明無需對(duì)電芯的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率,同時(shí)無需使用大型儀器設(shè)備,分析成本低。
實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例二提供一種動(dòng)力電池的分類方法,包括:
步驟201、獲取多個(gè)動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型。
針對(duì)待分類的多個(gè)動(dòng)力電池而言,確定其待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)類型。其中動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)類型包括:實(shí)際容量、內(nèi)阻、自放電率、最大功率、開路電壓、短路電流、恒流充電容量占總充電容量的比值、低溫性能等。在確定待分類的多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)之前,需要獲取多個(gè)動(dòng)力電池所要應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)?dòng)力電池的關(guān)注點(diǎn),即所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型,根據(jù)所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型來確定對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)。
步驟202、在動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在確定動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型之后,在動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。例如:待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型包括:內(nèi)阻、最大功率和短路電流,則需要在包括實(shí)際容量參數(shù)、內(nèi)阻參數(shù)、自放電率參數(shù)、最大功率參數(shù)、開路電壓參數(shù)、短路電流參數(shù)、恒流充電容量占總充電容量的比值參數(shù)、低溫性能參數(shù)等參數(shù)的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中篩選出內(nèi)阻、最大功率和短路電流對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在確定動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)之后,執(zhí)行步驟203,對(duì)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。
步驟203、根據(jù)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間,對(duì)動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理。
由于動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)為多個(gè),每一個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)具有不同的量綱,且數(shù)量級(jí)差別較大,為了使不同量綱和數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)也能進(jìn)行比較,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。
將各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)量級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,壓縮至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)區(qū)間為(-1~1),可以將動(dòng)力電池的內(nèi)阻0.02歐姆轉(zhuǎn)化為0.2;將動(dòng)力電池的最大功率8.64kw轉(zhuǎn)化為0.864;將動(dòng)力電池的短路電流3.2a轉(zhuǎn)化為0.32。
步驟204、將經(jīng)過數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在將動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理之后,將轉(zhuǎn)化后的評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),確定存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)的評(píng)價(jià)參數(shù)為預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。例如:將轉(zhuǎn)化為0.2的動(dòng)力電池的內(nèi)阻存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi);將轉(zhuǎn)化為0.864的動(dòng)力電池的最大功率存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi);將轉(zhuǎn)化為0.32的動(dòng)力電池的短路電流存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)。
步驟205、獲取動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量確定模糊相似矩陣的階數(shù)。
在得到預(yù)處理后的動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)之后,獲取動(dòng)力電池的數(shù)量n,在獲取動(dòng)力電池的數(shù)量n之后,根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量n確定模糊相似矩陣為n階矩陣。
步驟206、確定模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1。在確定n階矩陣之后,設(shè)置n階模糊相似矩陣的主對(duì)角線上的n個(gè)元素均為1。
步驟207、根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),采用距離計(jì)算公式確定模糊相似矩陣中的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素。
在確定n階模糊相似矩陣的主對(duì)角線上的n個(gè)元素之后,根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),采用距離計(jì)算公式來確定非主對(duì)角線上的各個(gè)元素。
具體為:針對(duì)每一動(dòng)力電池,根據(jù)該動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)確定一向量;計(jì)算該動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量與其他各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量之間的距離,將得到的距離值與第一預(yù)設(shè)系數(shù)相乘得到第一距離值;確定1與各個(gè)第一距離值之差為非主對(duì)角線上的元素。
針對(duì)每一個(gè)動(dòng)力電池,根據(jù)該動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)形成一參數(shù)向量。當(dāng)動(dòng)力電池的數(shù)量為n,每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)量為l時(shí),則針對(duì)第一動(dòng)力電池,可以確定其預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)形成的第一參數(shù)向量為:u1={x11,x12,…,x1l},其中x11表示第一個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù),x12表示第二個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù),…,x1l表示第l個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)。
計(jì)算第一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的第一參數(shù)向量與其他各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量之間的距離。計(jì)算第一參數(shù)向量與第二動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的第二參數(shù)向量之間的距離,計(jì)算第一參數(shù)向量與第三動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的第三參數(shù)向量之間的距離;…;計(jì)算第一參數(shù)向量與第n動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的第n參數(shù)向量之間的距離。
例如:在計(jì)算第一參數(shù)向量與第二參數(shù)向量之間的距離時(shí),計(jì)算u1={x11,x12,…,x1l}與u2={x21,x22,…,x2l}之間的距離,其中第一參數(shù)向量與第二參數(shù)向量之間的距離u12為:
按照上述原則計(jì)算第一參數(shù)向量與第三參數(shù)向量之間的距離u13;…;第一參數(shù)向量與第n參數(shù)向量之間的距離u1n。同時(shí)計(jì)算第二參數(shù)向量與其他參數(shù)向量之間的距離,第三參數(shù)向量與其他參數(shù)向量之間的距離,…,以及第n參數(shù)向量與其他參數(shù)向量之間的距離。
在確定任一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量與其他各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量之間的距離之后,將得到的距離值與第一預(yù)設(shè)系數(shù)相乘得到第一距離值,確定1與第一距離值之差為標(biāo)準(zhǔn)距離值,將標(biāo)準(zhǔn)距離值確定為非主對(duì)角線上的元素。需要說明的是,第一預(yù)設(shè)系數(shù)為正數(shù),第一距離值大于0小于1。
步驟208、將確定的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)位置,形成模糊相似矩陣。
在獲取非主對(duì)角線上的各個(gè)元素之后,將非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)的位置,形成模糊相似矩陣。在將非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)的位置時(shí),將u12對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第一行第二列的位置,將u13對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第一行第三列的位置,…,將u1n對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第一行第n列的位置。同時(shí)將u21對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第二行第一列的位置,將u23對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第二行第三列的位置,…,將u2n對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值置于模糊相似矩陣中第二行第n列的位置。
按照上述原則將非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)的位置,其中u11、u22u33、…、unn均位于主對(duì)角線上,其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值為1。u11為第一參數(shù)向量與第一參數(shù)向量之間的距離,u22為第二參數(shù)向量與第二參數(shù)向量之間的距離,…;unn為第n參數(shù)向量與第n參數(shù)向量之間的距離,其值均為0,則對(duì)應(yīng)的第一距離值均為0,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離值均為1。
步驟209、將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
在形成模糊相似矩陣之后,將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為模糊等價(jià)矩陣時(shí):采用下述公式對(duì)模糊相似矩陣r進(jìn)行模糊乘積運(yùn)算;
當(dāng)rk與re相等時(shí),確定rk為與模糊相似矩陣r對(duì)應(yīng)的具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
具體為:采用模糊乘積算法對(duì)模糊相似矩陣r進(jìn)行運(yùn)算,當(dāng)m的取值為0時(shí),則對(duì)應(yīng)的k的取值為1,e的取值為2,此時(shí)公式
其中模糊乘積的計(jì)算過程如下所示:
例如
s11=(0.3∧0.3)∨(0.7∧1)∨(0.2∧0)=0.3∨0.7∨0=0.7;
s12=(0.3∧0.7)∨(0.7∧0)∨(0.2∧0.5)=0.3∨0∨0.2=0.3;
s13=(0.3∧0.2)∨(0.7∧0.4)∨(0.2∧1)=0.2∨0.4∨0.2=0.4;
s21=(1∧0.3)∨(0∧1)∨(0.4∧0)=0.3∨0∨0=0.3;
s22=(1∧0.7)∨(0∧0)∨(0.4∧0.5)=0.7∨0∨0.4=0.7;
s23=(1∧0.2)∨(0∧0.4)∨(0.4∧1)=0.2∨0∨0.4=0.4;
s31=(0∧0.3)∨(0.5∧1)∨(1∧0)=0∨0.5∨0=0.5;
s32=(0∧0.7)∨(0.5∧0)∨(1∧0.5)=0∨0∨0.5=0.5;
s33=(0∧0.2)∨(0.5∧0.4)∨(1∧1)=0∨0.4∨1=1;
則
需要說明的是,模糊乘積與普通的矩陣乘法的過程是相同的,其區(qū)別點(diǎn)在于:將加法變?yōu)槿∽畲笾担瑢⒊朔ㄗ優(yōu)槿∽钚≈怠?/p>
步驟210、針對(duì)模糊等價(jià)矩陣rk中的元素值,確定分類系數(shù)λ,根據(jù)分類系數(shù)λ,在模糊等價(jià)矩陣中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
在確定模糊相似矩陣之后,根據(jù)模糊等價(jià)矩陣中的元素值,確定分類系數(shù)λ。在確定分類系數(shù)λ之后,根據(jù)分類系數(shù)λ進(jìn)行動(dòng)力電池的分類。
模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,模糊等價(jià)矩陣為對(duì)稱矩陣,第一行對(duì)應(yīng)的元素與第一列對(duì)應(yīng)的元素相同,第二行對(duì)應(yīng)的元素與第二列對(duì)應(yīng)的元素相同,…,第n行對(duì)應(yīng)的元素與第n列對(duì)應(yīng)的元素相同。
當(dāng)動(dòng)力電池的數(shù)量為5個(gè),根據(jù)分類系數(shù)λ,在模糊等價(jià)矩陣中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類的步驟包括:
在
當(dāng)λ≥a1時(shí),將小于a1的元素設(shè)為0,將大于或者等于a1的元素設(shè)為1,確定每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一分類;
當(dāng)λ≥a3時(shí),將小于a3的元素設(shè)為0,將大于或者等于a3的元素設(shè)為1,確定第一行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第二行、第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a2時(shí),將小于a2的元素設(shè)為0,將大于或者等于a2的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a5時(shí),將小于a5的元素設(shè)為0,將大于或者等于a5的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類;
當(dāng)λ≥a4時(shí),將小于a4的元素設(shè)為0,將大于或者等于a4的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行、第四行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類。
具體的,下面以一具體的應(yīng)用來進(jìn)行動(dòng)力電池分類的說明。
在
在λ≥1時(shí):此時(shí)小于1的元素變成0,大于或者等于1的元素變成1,即有:
模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,本發(fā)明實(shí)施例中可以以行為基準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)力電池的區(qū)分,也可以以列為基準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)力電池的區(qū)分。
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行、第四行、第五行中的元素排列均不同,此時(shí)每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)對(duì)應(yīng)的分類為最細(xì)的分類。五個(gè)動(dòng)力電池被分為五類。其中第一行或者第一列對(duì)應(yīng)第一動(dòng)力電池,第二行或者第二列對(duì)應(yīng)第二動(dòng)力電池,第三行或者第三列對(duì)應(yīng)第三動(dòng)力電池,第四行或者第四列對(duì)應(yīng)第四動(dòng)力電池,第五行或者第五列對(duì)應(yīng)第五動(dòng)力電池。
在λ≥0.62時(shí):此時(shí)小于0.62的元素變成0,大于或者等于0.62的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行和第三行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第二行、第四行、第五行中的元素排列均不同,此時(shí)第二行對(duì)應(yīng)的第二動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第五行對(duì)應(yīng)的第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為四類。
在λ≥0.48時(shí):此時(shí)小于0.48的元素變成0,大于或者等于0.48的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行和第三行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行、第五行中的元素排列均不同,第四行對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第五行對(duì)應(yīng)的第五動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為三類。
在λ≥0.47時(shí):此時(shí)小于0.47的元素變成0,大于或者等于0.47的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行和第五行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池、第三動(dòng)力電池和第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行元素對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為兩類。
在λ≥0.41時(shí):此時(shí)小于0.41的元素變成0,大于或者等于0.41的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行、第四行和第五行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池、第三動(dòng)力電池、第四動(dòng)力電池和第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,此時(shí)的分類為最粗的分類,五個(gè)動(dòng)力電池被劃分為一類。
本發(fā)明實(shí)施例二,通過獲取動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,并根據(jù)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣后;根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類,可以在綜合考慮動(dòng)力電池的各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)動(dòng)力電池在新應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合,且本發(fā)明無需對(duì)電芯的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率,同時(shí)無需使用大型儀器設(shè)備,分析成本低。
實(shí)施例三
本發(fā)明實(shí)施例三提供一種一種動(dòng)力電池的分類方法,包括:
步驟301、獲取多個(gè)動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型。
針對(duì)待分類的多個(gè)動(dòng)力電池而言,確定其待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)類型。其中動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)類型包括:實(shí)際容量、內(nèi)阻、自放電率、最大功率、開路電壓、短路電流、恒流充電容量占總充電容量的比值、低溫性能等。在確定待分類的多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)之前,需要獲取多個(gè)動(dòng)力電池所要應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)?dòng)力電池的關(guān)注點(diǎn),即所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型,根據(jù)所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型來確定對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)。
步驟302、在動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在確定動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型之后,在動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
步驟303、根據(jù)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間,對(duì)動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理。
由于動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)為多個(gè),每一個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)具有不同的量綱,且數(shù)量級(jí)差別較大,為了使不同量綱和數(shù)量級(jí)的數(shù)據(jù)也能進(jìn)行比較,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理。將各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)量級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,壓縮至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)區(qū)間為(-1~1),本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以根據(jù)需求來設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)區(qū)間。
步驟304、將經(jīng)過數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
在將動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理之后,將轉(zhuǎn)化后的評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),確定存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)的評(píng)價(jià)參數(shù)為預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
步驟305、獲取動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量確定模糊相似矩陣的階數(shù)。
在得到預(yù)處理后的動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)之后,獲取動(dòng)力電池的數(shù)量n,在獲取動(dòng)力電池的數(shù)量n之后,根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量n確定模糊相似矩陣為n階矩陣。
步驟306、確定模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1。在確定n階矩陣之后,設(shè)置n階模糊相似矩陣的主對(duì)角線上的n個(gè)元素均為1。
步驟307、針對(duì)任意兩個(gè)動(dòng)力電池,計(jì)算對(duì)應(yīng)的預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)之間的乘積,并對(duì)乘積相加得到和值,將和值與第二預(yù)設(shè)系數(shù)之比值作為第一參考值。
在確定主對(duì)角線上的元素之后,針對(duì)任意兩個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),計(jì)算對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)的乘積,并將得到的乘積進(jìn)行累加,將得到的累加值與第二預(yù)設(shè)系數(shù)相比,來確定第一參考值。
針對(duì)每一個(gè)動(dòng)力電池,根據(jù)該動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)形成一參數(shù)向量。當(dāng)動(dòng)力電池的數(shù)量為n,每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)量為l時(shí),則針對(duì)第一動(dòng)力電池,可以確定其預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)形成的第一參數(shù)向量為:u1={x11,x12,…,x1l},其中x11表示第一個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù),x12表示第二個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù),…,x1l表示第l個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)。同時(shí)可以確定第二參數(shù)向量為:u2={x21,x22,…,x2l}。針對(duì)第一動(dòng)力電池和第二動(dòng)力電池而言,在計(jì)算第一參考值時(shí),計(jì)算x11與x21的乘積、x12與x22的乘積、…、x1l與x2l的乘積,然后將得到的l個(gè)乘積進(jìn)行累加,得到累加和值。在得到累加和值之后,將累加和值與第二預(yù)設(shè)系數(shù)相除,得到第一參考值。其中第二預(yù)設(shè)系數(shù)為針對(duì)n個(gè)動(dòng)力電池而言,所對(duì)應(yīng)的最大累加和值。
步驟308、將各個(gè)第一參考值置于非主對(duì)角線上的對(duì)應(yīng)位置形成模糊相似矩陣。
在得到第一參考值之后,將各個(gè)第一參考值置于非主對(duì)角線上的對(duì)應(yīng)位置。例如:針對(duì)第一動(dòng)力電池和第二動(dòng)力電池而言,所得到的第一參考值置于第一行第二列的位置以及第二行第一列的位置;針對(duì)第一動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池而言,所得到的第一參考值置于第一行第三列的位置以及第三行第一列的位置;針對(duì)第二動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池而言,所得到的第一參考值置于第二行第三列的位置以及第三行第二列的位置。
其中,當(dāng)?shù)谝粎⒖贾禐樨?fù)值時(shí),確定第一參考值與1之和的1/2為第二參考值,將第二參考值置于對(duì)應(yīng)的位置,非主對(duì)角線上的元素的取值范圍在0~1之間。
步驟309、將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
在形成模糊相似矩陣之后,將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為模糊等價(jià)矩陣時(shí):采用下述公式對(duì)模糊相似矩陣r進(jìn)行模糊乘積運(yùn)算;
當(dāng)rk與re相等時(shí),確定rk為與模糊相似矩陣r對(duì)應(yīng)的具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣。
具體為:采用模糊乘積算法對(duì)模糊相似矩陣r進(jìn)行運(yùn)算,當(dāng)m的取值為0時(shí),則對(duì)應(yīng)的k的取值為1,e的取值為2,此時(shí)公式
其中模糊乘積的計(jì)算過程如下所示:
例如
s11=(0.2∧0.2)∨(0.7∧1)∨(0.6∧0.3)=0.2∨0.7∨0.3=0.7;
s12=(0.2∧0.7)∨(0.7∧0.1)∨(0.6∧0.5)=0.2∨0.1∨0.5=0.5;
s13=(0.2∧0.6)∨(0.7∧0.4)∨(0.6∧1)=0.2∨0.4∨0.6=0.6;
s21=(1∧0.2)∨(0.1∧1)∨(0.4∧0.3)=0.2∨0.1∨0.3=0.3;
s22=(1∧0.7)∨(0.1∧0.1)∨(0.4∧0.5)=0.7∨0.1∨0.4=0.7;
s23=(1∧0.6)∨(0.1∧0.4)∨(0.4∧1)=0.6∨0.1∨0.4=0.6;
s31=(0.3∧0.2)∨(0.5∧1)∨(1∧0.3)=0.2∨0.5∨0.3=0.5;
s32=(0.3∧0.7)∨(0.5∧0.1)∨(1∧0.5)=0.3∨0.1∨0.5=0.5;
s33=(0.3∧0.6)∨(0.5∧0.4)∨(1∧1)=0.3∨0.4∨1=1;
則
需要說明的是,模糊乘積與普通的矩陣乘法的過程是相同的,其區(qū)別點(diǎn)在于:將加法變?yōu)槿∽畲笾?,將乘法變?yōu)槿∽钚≈怠?/p>
步驟310、針對(duì)模糊等價(jià)矩陣rk中的元素值,確定分類系數(shù)λ,根據(jù)分類系數(shù)λ,在模糊等價(jià)矩陣中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
在確定模糊相似矩陣之后,根據(jù)模糊等價(jià)矩陣中的元素值,確定分類系數(shù)λ。在確定分類系數(shù)λ之后,根據(jù)分類系數(shù)λ進(jìn)行動(dòng)力電池的分類。
模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,模糊等價(jià)矩陣為對(duì)稱矩陣,第一行對(duì)應(yīng)的元素與第一列對(duì)應(yīng)的元素相同,第二行對(duì)應(yīng)的元素與第二列對(duì)應(yīng)的元素相同,…,第n行對(duì)應(yīng)的元素與第n列對(duì)應(yīng)的元素相同。
當(dāng)動(dòng)力電池的數(shù)量為5個(gè),根據(jù)分類系數(shù)λ,在模糊等價(jià)矩陣中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類的步驟包括:
在
當(dāng)λ≥a1時(shí),將小于a1的元素設(shè)為0,將大于或者等于a1的元素設(shè)為1,確定每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一分類;
當(dāng)λ≥a3時(shí),將小于a3的元素設(shè)為0,將大于或者等于a3的元素設(shè)為1,確定第一行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第二行、第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a2時(shí),將小于a2的元素設(shè)為0,將大于或者等于a2的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a5時(shí),將小于a5的元素設(shè)為0,將大于或者等于a5的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類;
當(dāng)λ≥a4時(shí),將小于a4的元素設(shè)為0,將大于或者等于a4的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行、第四行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類。
具體的,下面以一具體的應(yīng)用來進(jìn)行動(dòng)力電池分類的說明。
在
在λ≥1時(shí):此時(shí)小于1的元素變成0,大于或者等于1的元素變成1,即有:
模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,本發(fā)明實(shí)施例中可以以行為基準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)力電池的區(qū)分,也可以以列為基準(zhǔn)進(jìn)行動(dòng)力電池的區(qū)分。
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行、第四行、第五行中的元素排列均不同,此時(shí)每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)對(duì)應(yīng)的分類為最細(xì)的分類。五個(gè)動(dòng)力電池被分為五類。其中第一行或者第一列對(duì)應(yīng)第一動(dòng)力電池,第二行或者第二列對(duì)應(yīng)第二動(dòng)力電池,第三行或者第三列對(duì)應(yīng)第三動(dòng)力電池,第四行或者第四列對(duì)應(yīng)第四動(dòng)力電池,第五行或者第五列對(duì)應(yīng)第五動(dòng)力電池。
在λ≥0.7時(shí):此時(shí)小于0.7的元素變成0,大于或者等于0.7的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行和第三行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第二行、第四行、第五行中的元素排列均不同,此時(shí)第二行對(duì)應(yīng)的第二動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第五行對(duì)應(yīng)的第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為四類。
在λ≥0.5時(shí):此時(shí)小于0.5的元素變成0,大于或者等于0.5的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行和第三行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池和第三動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行、第五行中的元素排列均不同,第四行對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第五行對(duì)應(yīng)的第五動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為三類。
在λ≥0.4時(shí):此時(shí)小于0.4的元素變成0,大于或者等于0.4的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行和第五行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池、第三動(dòng)力電池和第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,第四行元素對(duì)應(yīng)的第四動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一個(gè)分類,此時(shí)五個(gè)動(dòng)力電池被分為兩類。
在λ≥0.3時(shí):此時(shí)小于0.3的元素變成0,大于或者等于0.3的元素變成1,即有:
在以行為基準(zhǔn)時(shí),第一行、第二行、第三行、第四行和第五行中的元素排列相同,第一動(dòng)力電池、第二動(dòng)力電池、第三動(dòng)力電池、第四動(dòng)力電池和第五動(dòng)力電池屬于一個(gè)分類,此時(shí)的分類為最粗的分類,五個(gè)動(dòng)力電池被劃分為一類。
本發(fā)明實(shí)施例三,通過獲取動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,并根據(jù)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣后;根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類,可以在綜合考慮動(dòng)力電池的各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)動(dòng)力電池在新應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合,且本發(fā)明無需對(duì)電芯的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率,同時(shí)無需使用大型儀器設(shè)備,分析成本低。
需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例在采用模糊聚類法對(duì)退運(yùn)動(dòng)力電池進(jìn)行分類篩選時(shí),當(dāng)對(duì)待評(píng)價(jià)電芯及參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理且建立模糊相似矩陣后,也可以不建立模糊等價(jià)矩陣。而是直接使用模糊相似矩陣,通過布爾矩陣法、直接聚類法、最大樹法、編網(wǎng)法等實(shí)現(xiàn)對(duì)梯次利用動(dòng)力電池的聚類評(píng)價(jià)。
且本發(fā)明實(shí)施例二、實(shí)施例三均以動(dòng)力電池的數(shù)量為五個(gè)進(jìn)行說明,其中在對(duì)一批動(dòng)力電池進(jìn)行分類篩選時(shí),動(dòng)力電池的數(shù)量可以為其他數(shù)量,在分類時(shí)可以以五個(gè)動(dòng)力電池進(jìn)行分類的例子作為模板,依據(jù)模板的分類方法來對(duì)一定數(shù)量的動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
其中,在建立模糊相似矩陣時(shí),所對(duì)應(yīng)的方法包括相似系數(shù)法和距離法,本發(fā)明實(shí)施例二中所采用的是距離法中的歐式距離法,本發(fā)明實(shí)施例三中所采用的是相似系數(shù)法中的數(shù)量積法。當(dāng)然相似系數(shù)法中還包括其他的方法,例如:夾角余弦法、相關(guān)系數(shù)法、指數(shù)相似系數(shù)法、最大最小法、算數(shù)平均最小法、幾何平均最小法等;距離法中還包括絕對(duì)值倒數(shù)法、絕對(duì)值指數(shù)法、直接距離法(海明距離、切比雪夫距離)等。在此不再一一說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)自身的需求來確定對(duì)應(yīng)的方法。
綜上所述,為了對(duì)動(dòng)力電池的屬性做出更加全面的評(píng)價(jià),提高評(píng)價(jià)的可信度,為梯次利用動(dòng)力電池的篩選提供更為科學(xué)的依據(jù),提高配組后使用的可靠性。本發(fā)明在對(duì)電池屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)可以綜合考慮動(dòng)力電池各項(xiàng)參數(shù)對(duì)退運(yùn)電池屬性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),本發(fā)明在動(dòng)力電池參數(shù)選擇上靈活性強(qiáng),也可根據(jù)退運(yùn)電池在新應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合。本發(fā)明所應(yīng)用的模糊聚類分析方法在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)退役后電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率。
實(shí)施例四
本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)力電池的分類裝置,如圖4所示,包括:
獲取模塊10,用于獲取多個(gè)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù);
處理模塊20,用于對(duì)動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù);根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),建立模糊相似矩陣;將模糊相似矩陣轉(zhuǎn)化為具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣;
分類模塊30,用于根據(jù)模糊等價(jià)矩陣對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
其中,獲取模塊10包括:
獲取子模塊11,用于獲取多個(gè)動(dòng)力電池所屬的待應(yīng)用領(lǐng)域所關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)類型;
篩選子模塊12,用于在動(dòng)力電池的參數(shù)數(shù)據(jù)庫中,篩選出評(píng)價(jià)參數(shù)類型對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為動(dòng)力電池的評(píng)價(jià)參數(shù)。
其中處理模塊20包括:
轉(zhuǎn)化子模塊21,用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間,對(duì)動(dòng)力電池的各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理;
存儲(chǔ)子模塊22,用于將經(jīng)過數(shù)量級(jí)轉(zhuǎn)化處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi),得到預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)。
其中,處理模塊20包括:
第一確定子模塊23,用于獲取動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量確定模糊相似矩陣的階數(shù);
第二確定子模塊24,用于確定模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1;
第三確定子模塊25,用于根據(jù)各個(gè)動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù),采用距離計(jì)算公式確定模糊相似矩陣中的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素;將確定的非主對(duì)角線上的各個(gè)元素置于對(duì)應(yīng)位置,形成模糊相似矩陣。
其中,第三確定子模塊25包括:
第一確定單元251,用于針對(duì)每一動(dòng)力電池,根據(jù)該動(dòng)力電池預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)確定一向量;
計(jì)算單元252,用于計(jì)算該動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量與其他各個(gè)動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的向量之間的距離,將得到的距離值與第一預(yù)設(shè)系數(shù)相乘得到第一距離值;
第二確定單元253,用于確定1與各個(gè)第一距離值之差為非主對(duì)角線上的元素。
其中,處理模塊20包括:
第四確定子模塊26,獲取動(dòng)力電池的數(shù)量,并根據(jù)動(dòng)力電池的數(shù)量確定模糊相似矩陣的階數(shù);
第五確定子模塊27,確定模糊相似矩陣主對(duì)角線上的元素為1;
第六確定子模塊28,針對(duì)任意兩個(gè)動(dòng)力電池,計(jì)算對(duì)應(yīng)的預(yù)處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)之間的乘積,并對(duì)乘積相加得到和值,將和值與第二預(yù)設(shè)系數(shù)之比值作為第一參考值;
第七確定子模塊29,將各個(gè)第一參考值置于非主對(duì)角線上的對(duì)應(yīng)位置形成模糊相似矩陣;
其中,當(dāng)?shù)谝粎⒖贾禐樨?fù)值時(shí),確定第一參考值與1之和的1/2為第二參考值,將第二參考值置于對(duì)應(yīng)的位置,非主對(duì)角線上的元素的取值范圍在0~1之間。
其中,處理模塊20進(jìn)一步用于:
采用下述公式對(duì)模糊相似矩陣r進(jìn)行模糊乘積運(yùn)算;
其中,分類模塊30包括:
第八確定子模塊31,用于針對(duì)模糊等價(jià)矩陣rk中的元素值,確定分類系數(shù)λ;
分類子模塊32,用于根據(jù)分類系數(shù)λ,在模糊等價(jià)矩陣中對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行分類。
其中,模糊等價(jià)矩陣rk中的每一行或者每一列元素表征一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)的元素,當(dāng)動(dòng)力電池的數(shù)量為5個(gè),分類子模塊32進(jìn)一步用于:
在
當(dāng)λ≥a1時(shí),將小于a1的元素設(shè)為0,將大于或者等于a1的元素設(shè)為1,確定每一動(dòng)力電池對(duì)應(yīng)于一分類;
當(dāng)λ≥a3時(shí),將小于a3的元素設(shè)為0,將大于或者等于a3的元素設(shè)為1,確定第一行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第二行、第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a2時(shí),將小于a2的元素設(shè)為0,將大于或者等于a2的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行和第三行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行、第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池分別為一類;
當(dāng)λ≥a5時(shí),將小于a5的元素設(shè)為0,將大于或者等于a5的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類,第四行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類;
當(dāng)λ≥a4時(shí),將小于a4的元素設(shè)為0,將大于或者等于a4的元素設(shè)為1,確定第一行、第二行、第三行、第四行和第五行對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池為一類。
本發(fā)明實(shí)施例四,可以在綜合考慮動(dòng)力電池的各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)動(dòng)力電池在新應(yīng)用領(lǐng)域所重點(diǎn)關(guān)注的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行靈活選擇和自由組合,且本發(fā)明的分類方法無需對(duì)電芯的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,在不依賴先驗(yàn)理論條件下,能夠直接快速地對(duì)電芯進(jìn)行科學(xué)分類,工作量相對(duì)較少,極大提高了退運(yùn)電池梯次利用的篩選分類效率,同時(shí)無需使用大型儀器設(shè)備,分析成本低。
以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說,在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。