一種動力電芯分選方法及系統與流程
2023-10-27 22:42:58 2
本發明屬於電芯分選技術領域，尤其是涉及一種動力電芯分選方法及系統。
背景技術：
在不考慮電連接影響的情況下，動力電池組的性能是由組成PACK的單體Block的一致性決定的，其中Block指由若干電芯並聯在一起組成的單個電池，PACK指動力電池組，由若干Block串聯組成。在單體Block一致性好的情況下，PACK可以發揮更高的容量和更高的功率輸出性能。當前PACK在成組時，一般採用電芯分檔或者是電芯配組的方式，採用電芯分檔方式，實現起來比較簡單，但是PACK間的差異較大；採用配組方式，可以提升單體Block的一致性，提高PACK性能，但是會降低電芯的利用率。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明旨在提出一種動力電芯分選方法及系統，以實現在兼顧電芯利用率的前提下，提高PACK在成組時各個單體Block的一致性，在當前已有的電池容量分布水平下，最大限度的提升PACK性能。
為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
本發明第一方面的實施例提供了一種動力電芯分選方法，所述動力電芯分選方法包括以下步驟：
A.對不符合所述電芯標稱容量、電壓、內阻範圍標準的電芯進行排異，確保成組所用電芯都是沒有問題的良品電芯；
B.排除數據異常電芯；
C.計算剩餘電芯的容量值的標準差，對不符合3西格瑪標準的電芯進行排異；
D.去除離散偏大的不夠組成一個Block的單個電芯；
E.剩下的電芯按容量值排序並分成Block內電芯並聯數量個數的電芯組合。
進一步的，所述步驟B具體包括：
B1.對所述電芯的數據按容量值進行排序；
B2.將所有電芯平均分成高容量和低容量兩組，低容量組刪除容量最低的若干電芯，高容量組刪除最高容量的同樣數量的電芯；
B3.分別對兩組所述電芯數據取容量平均值和電壓平均值，所述容量平均值包括高容量均值C_avrh和低容量均值C_avrl，所述電壓平均值包括高電壓均值V_avrh和低電壓均值V_avrl；
B4.計算單位容量差值對應的電壓差值，所述單位容量差值對應的電壓差值的計算公式為
V_perc＝(V_avrh－V_avrl)/(C_avrh－C_avrl)
其中，V_perc為單位容量差值對應的電壓差值；
B5.計算出所述電芯的理論電壓值，所述電芯的理論電壓值計算公式為
V_cell＝V_avrl－(C_cell－C_avrl)×V_perc
其中，V_cell為電芯理論電壓，C_cell為電芯理論容量；
B6.通過對比所述電芯的實際電壓值與理論電壓值，判定電芯數據是否正常；
B7.對所述電芯數據不正常的電芯進行排異。
進一步的，所述步驟E具體包括：
當所述電芯並聯數量為偶數時，從容量值低開始算第一組，以此類推，組序號為奇數的組從組內容量最小值開始選取電芯，組序號為偶數的組從組內容量最大值開始選取電芯，每次選用一個，組成一個Block，直至每組的電芯都被選用，完成配組；
當所述電芯並聯數量為奇數時，對於小於組序號為奇數中值的組均從組內容量最小值開始選用電芯，大於組序號為奇數中值的組均從組內容量最大值開始選用電芯，而組序號為奇數中值那一組，從組內容量中間值開始逐漸向兩邊選用電芯，每組選用一個電芯，以此類推。
此外，本發明第二方面的實施例還提供了一種動力電芯分選系統，包括：
電芯數據獲取模塊，用於獲取來料電芯的數據，並賦予這些電芯一個唯一的批次號；
電芯分選模塊，通過批次號來選擇電芯，並對電芯按照本發明第一方面所述的動力電芯分選方法進行分選和排異，同時賦予每個配組後的Block一個唯一的編碼，從1開始順序賦值；
電芯查找模塊，通過掃描電芯編碼，所述電芯查找模塊就會自動查找到此電芯對應的Block編碼；
列印模塊，用來將所述電芯查找模塊查找到電芯對應的Block編碼列印出來。
進一步的，所述列印模塊為標籤機。
相對於現有技術，本發明所述的動力電芯分選方法具有以下優勢：
本發明所述的動力電芯分選方法及系統既兼顧了電芯的利用率，又有效提高了PACK在成組時各個單體Block的一致性，在當前已有的電池容量分布水平下，最大限度的提升PACK性能，使得PACK用到整車上時性能能夠得到更好發揮。
附圖說明
構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1為本發明實施例所述動力電芯分選方法的流程示意圖；
圖2為本發明實施例所述的動力電芯分選系統的流程示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
如圖1所示，一種動力電芯分選方法，所述動力電芯分選方法包括以下步驟：
A.對不符合所述電芯標稱容量、電壓、內阻範圍標準的電芯進行排異，確保成組所用電芯都是沒有問題的良品電芯；
B.排除數據異常電芯；
C.計算剩餘電芯的容量值的標準差，對不符合3西格瑪標準的電芯進行排異；
D.去除離散偏大的不夠組成一個Block的單個電芯；
E.剩下的電芯按容量值排序並分成Block內電芯並聯數量個數的電芯組合，來完成配組。
所述步驟B具體包括：
B1.對所述電芯的數據按容量值進行排序；
B2.將所有電芯平均分成高容量和低容量兩組，低容量組刪除容量最低的若干電芯，高容量組刪除最高容量的同樣數量的電芯；
B3.分別對兩組所述電芯數據取容量平均值和電壓平均值，所述容量平均值包括高容量均值C_avrh和低容量均值C_avrl，所述電壓平均值包括高電壓均值V_avrh和低電壓均值V_avrl；
B4.計算單位容量差值對應的電壓差值，所述單位容量差值對應的電壓差值的計算公式為
V_perc＝(V_avrh－V_avrl)/(C_avrh－C_avrl)
其中，V_perc為單位容量差值對應的電壓差值；
B5.計算出所述電芯的理論電壓值，所述電芯的理論電壓值計算公式為
V_cell＝V_avrl－(C_cell－C_avrl)×V_perc
其中，V_cell為電芯理論電壓，C_cell為電芯理論容量；
B6.通過對比所述電芯的實際電壓值與理論電壓值，判定電芯數據是否正常；
B7.對所述電芯數據不正常的電芯進行排異。
所述步驟E具體包括：
當所述電芯並聯數量為偶數時，從容量值低開始算第一組，以此類推，組序號為奇數的組從組內容量最小值開始選取電芯，組序號為偶數的組從組內容量最大值開始選取電芯，每次選用一個，組成一個Block，直至每組的電芯都被選用，完成配組；
當所述電芯並聯數量為奇數時，對於小於組序號為奇數中值的組均從組內容量最小值開始選用電芯，大於組序號為奇數中值的組均從組內容量最大值開始選用電芯，而組序號為奇數中值那一組，從組內容量中間值開始逐漸向兩邊選用電芯，每組選用一個電芯，以此類推。
如圖2所示，為了實現本發明提供的動力電芯分選方法，本發明還提供了一種動力電芯分選系統，包括：
電芯數據獲取模塊，用於獲取電芯的數據，並賦予這些電芯一個唯一的批次號；
電芯分選模塊，通過批次號來選擇電芯，並對電芯按照上述動力電芯分選方法進行分選和排異，同時賦予每個配組後的Block一個唯一的編碼，從1開始順序賦值；
電芯查找模塊，通過掃描電芯編碼，所述電芯查找模塊就會自動查找到此電芯對應的Block編碼；
列印模塊，用來將所述電芯查找模塊查找到電芯對應的Block編碼列印出來。
所述列印模塊為標籤機。
本發明所述實施例的工作過程如下：
通過電芯數據獲取模塊將電芯數據導入到資料庫中，並賦予這些電芯一個唯一的批次號，電芯分選模塊進行分選時，會通過批次號來選擇這些電芯，並對這些電芯按照所述動力電芯分選方法進行分選和排異，分選完成後，賦予每個配組後的Block一個唯一的編碼，從1開始順序賦值，在實際分選操作時，只需通過掃描電芯編碼，電芯查找模塊就會自動查找到此電芯對應的Block編碼，並將編碼通過標籤機列印。操作人員將列印的標籤粘貼到電芯上，然後將電芯放到分選配組架子(架子上分成若干隔離的位置，每個位置粘貼一個從數字1開始順序排列的編號)上對應序號的位置，當所有電芯完成此操作時，配組工作完成，組成PACK的所有Block就都實現了配組。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。