關于電池配組的新算法

LANHE電池測試系統軟件“電池配組”功能是將大量的電池單體按每 2 個（或多個）地進行分組，使分組后，所有的電池組整體評價表現最佳。它使用了非常復雜的算法，在業內是開拓性的。這里先對“電池配組”使用的算法做一些簡單介紹。

　　算法概述

　　2 個（或多個）單體電池配組后，通過串 / 并聯組裝成的一個電池組，該電池組的性能取決于其所構成的各單體的性能。任何形式的配組方式都不能提高其單體性能，但對電池組的性能影響卻非常大。

　　電池配組算法，重在一個“配”字上，即實現最佳組合 。因而，成功的電池配組，并不代表得到的都是性能上佳的電池組，而是表現在得到的電池組，都能夠充分發揮其各自單體電池的性能，而不發生單體電池間的相互“牽制”或“拖后腿”現象。例如，將幾個性能都很糟糕的單體電池組合，其電池組整體性能很差，但仍然被認為是一次成功的配組。

　　目前認為，電池組內各單體電池的性能參數愈接近，電池組的性能也就表現愈好。以下算法均基于這一結論構建。

　　算法包括兩個部分：

　　第 1 部分 是電池組內各單體一致性評價算法，簡稱評價算法。它的工作內容是：假定將 2 個（或多個）單體電池配組為一個電池組，根據這幾個單體電池的各自的特征參數值，通過一組特定的比較算法，產生一個（或一組）數據結果，作為該電池組內各單體一致性評價的量化指標。它反映了電池組配組成功或失敗的相對程度。

　　注意，這里使用了“相對”二字。原因是：①評價算法得到的量化指標，用戶可以不用深究它反映的在絕對意義上的一致程度，而只需要認可，在多個（電池組的）指標之間，可以進行對比即可；②增減不同類型的特征參數或更改新的比較算法，可能會得到不同配組結果，并且此前后得到的（電池組的）指標，也不能放在一起進行對比。

　　評價算法對于從純粹的計算機軟件角度而言，算法非常簡單；它更多地需要電池專家的參與。電池專家至少需要解決兩個方面的工作：① 提取電池單體關鍵的有效的特征參數值（提取之后的特征值仍有很多種，并且是多維的）；② 對特征值建立量化的對比規則。

　　第 2 部分 是分組算法。它的工作內容是：依據每個個體的特征值 （多維的）在整體中的分布情況，按照既定的比對規則 ，將大量的個體進行科學分組，以實現整體評價表現最佳的目標 。注意，這里使用了“個體”的概念，而不是“電池單體”，原因是：它剔除了與電池相關的專業知識，是一個 抽象的、通用的純數學模型 。

　　這里，分組算法是這樣定義“ 整體評價 表現最佳”的：①主要目標：產生盡可能多的分組；②次要目標：（在主要目標的基礎上）產生盡可能好（一致性高）的分組。

　　可以說，目前 LANHE 電池測試系統軟件使用的分組算法所實現目標的效率和完美程度幾乎無可挑剔。分組算法是LANHE電池測試系統軟件“電池配組”功能的核心 。

　　LANHE 電池測試系統軟件“電池配組”使用的分組算法的另一個優美之處：它不限制特征值（可以認為是多維向量）的維數；不限制特征值（多維向量）的在各（維）分量上的類型（例如，電池的放電容量和內阻是兩種完全不同的類型），只需要它們在各（維）分量上有可比性即可。它帶來一個無可比擬的優點，那就是：分組算法與第 1 部分關于 單個電池組 的評價規則的算法相對獨立，換句話說，第 1 部分算法的評價算法可以自由更改。用一句通俗的話來說就是：“給我一批單體電池，告訴我如何評價配組后的電池組，我就能將它們最優化地組合。”

　　目前， LANHE電池測試系統軟件“電池配組”第 1 部分算法中依據的單體單池的特征參數是，每個單體電池最后一個（有效的）放電循環的 V-C 曲線。當 2 個（或多個）單體電池的 V-C 曲線“接近一致”時，就配組為 1 個電池組。

　　可以說，目前采用的評價算法，還極其簡單，僅僅算是一個有益的探索。

　　LANHE電池測試系統軟件“電池配組”功能需要電池專家的參與指導，同時，我們也希望它能為電池專家提供一個方便快捷的研究平臺，讓電池專家迅速地檢查驗證自己假定的結果。