本发明涉及电池检测，尤其涉及一种锂离子电池析锂安全性能检测方法及系统。
背景技术：
1、锂离子电池作为一种绿色能源，以其高电压、大能量密度和无记忆效应等优点，近年来在电动汽车、储能系统、消费电子等多个领域得到了广泛应用。然而，随着锂离子电池的普及，其安全问题也日益凸显，其中析锂现象是导致电池性能下降甚至引发安全问题的关键因素之一。
2、析锂现象主要发生在电池充电过程中，尤其是在快充或低温充电条件下。当石墨负极的电位低于锂的电位时，锂离子在负极表面聚集而无法及时嵌入，形成锂金属沉积，即析锂。析锂不仅会导致电池容量快速衰减，缩短使用寿命，而且析出的锂金属可能刺穿电池隔膜，引发电池短路，进而产生过热、起火甚至爆炸等严重安全问题。
3、因此，如何及时、准确地检测锂离子电池的析锂情况，并对其安全性能进行评估，成为了锂离子电池制造商和研究者亟待解决的技术问题。传统的析锂检测方法大多依赖于拆解电池进行内部观察，这不仅操作复杂、效率低下，而且无法实时监控电池析锂情况。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了提供一种能够及时发现锂离子电池存在析锂情况的锂离子电池析锂安全性能检测方法及系统。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，包括：
4、对电池的输出功率以及输出电压进行采集，并基于采集的输出功率构建电池的输出功率模板，并基于采集的输出电压构建电池的输出电压模板，并将输出功率模板和输出电压模板按照等同时间对应的方式进行相互关联；
5、对输出功率模板进行特征降维，确定出输出功率模板对应的模板特征数据，并将模板特征数据相符的输出功率模板进行一次归类，得到若干第一输出功率模板组；
6、对每一第一输出功率模板组中的输出功率模板进行等同性比对，基于预设的等同性认定标准，将符合等同性要求输出功率模板进行二次归类，得到第二输出功率模板组；
7、对第二输出功率模板组中的输出功率模板进行平均化计算，得到均值输出功率模板，并基于第二输出功率模板组中输出功率模板的数量，确定均值输出功率模板的可参考程度，若可参考程度大于等于预设值，则认定均值输出功率模板为参考输出功率模板；
8、对实时采集的电池的实时输出功率和不同的参考输出功率模板进行比对，确定出相符的参考输出功率模板，并将参考输出功率模板对应的输出电压模板认定为参考输出电压模板；
9、将基于参考输出电压模板，对实时采集的电池的实时输出电压进行比对，并基于电压差异特征，确定电池是否有锂析出。
10、在本发明公开的一些实施例中，构建输出功率模板的方法包括：
11、以时间为横向坐标，输出功率为纵坐标，构建输出功率坐标系，并基于采集到的输出功率，在输出功率坐标系中配置功率坐标点，按照时间轴的进展方向，将功率坐标点进行圆滑连接，得到输出功率曲线，将输出功率曲线记为输出功率模板；
12、构建输出电压模板的方法包括：
13、以时间为横向坐标，输出电压为纵坐标，构建输出电压坐标系，并基于采集到的输出电压，在输出电压坐标系中配置电压坐标点，按照时间轴的进展方向，将电压坐标点进行圆滑连接，得到输出电压曲线，将输出电压曲线记为输出电压模板。
14、在本发明公开的一些实施例中，对输出功率模板进行特征降维的方法包括：
15、设定有输出功率阈值数组[v1,v2,...,vn]，其中，v1为第一预设输出功率阈值，v2为第二预设输出功率阈值，vn为第n预设输出功率阈值，且v1＜v2＜...vn；
16、随机采集输出功率曲线上预设个数的输出功率点，并将输出功率点对应的输出功率v0的组合记为输出功率采集组；
17、分析输出功率采集组中的每一输出功率所属的输出功率阈值区间：
18、若v1≤v0＜v2，则对输出功率采集组中对应的v0标记为预设的特征参量(v1+v2)/2；
19、若v2≤v0＜v3，则对输出功率采集组中对应的v0标记为预设的特征参量(v2+v3)/2；
20、...；
21、若vn-1≤v0＜vn，则对输出功率采集组中对应的v0标记为预设的特征参量(vn-1+vn)/2；
22、将输出功率采集组中每一输出功率对应的特征参量进行组合，并在组合过程中进行大小排序，形成特征参量组。
23、在本发明公开的一些实施例中，对第一输出功率模板组中的功率模板进行等同性比对的方法包括：
24、将第一输出功率模板组中的输出功率曲线进行随机两两组合，得到若干输出功率曲线组；
25、将每一输出功率曲线组中的输出功率曲线进行重合对齐，重合对齐的方法包括对其中一个进行左右的动态平移，并在每次动态平移后，判断输出功率曲线之间的重合状况，若二者之间的重合状况符合预设标准，则认定此时二者完成重合对齐；
26、计算重合对齐后的输出功率曲线之间是否符合等同判断条件，若符合，将对应的输出功率曲线组认定为需关注输出功率曲线组；
27、若需关注输出功率曲线组之间存在重复的输出功率曲线，则对将重复的输出功率曲线组进行合并，得到第二输出功率模板组。
28、在本发明公开的一些实施例中，判断输出功率曲线之间的重合状况的方法包括：
29、对输出功率曲线进行趋势分析，并对大于等于预设时间段的上升趋势和下降趋势的曲线段进行标记；
30、比对输出功率曲线之间标记的曲线段，若在预设时间段内，趋势相符的时间段大于等于预设值，则认定输出功率曲线之间的重合状况符合预设标准。
31、在本发明公开的一些实施例中，基于第二输出功率模板组中输出功率模板的数量，确定均值输出功率模板的可参考程度的方法的方法包括：
32、针对输出功率模板的数量设定有模板数量阈值数组[a1,a2,...,an]，其中，a1为第一预设模板数量阈值，a2为第二预设模板数量阈值，an为第n预设模板数量阈值，且a1＜a2＜...＜an，设定有可参考程度数组[g1,g2,...,gn]，其中g1为第一可参考程度，g2为第二可参考程度，gn为第n可参考程度，且g1＜g2＜...＜gn；
33、判断第二输出功率模板组中输出功率模板的数量a0所属的预设模板数量阈值区间：
34、若a0＜a1，则认定均值输出功率模板的可参考程度为g1；
35、若a1≤a0＜a2，则认定均值输出功率模板的可参考程度为g2；
36、若a2≤a0＜a3，则认定均值输出功率模板的可参考程度为g3；
37、...；
38、若若an-1≤a0＜an，则认定均值输出功率模板的可参考程度为gn。
39、在本发明公开的一些实施例中，对实时采集的电池的实时输出功率和不同的参考输出功率模板进行比对的方法包括：
40、对实时采集的电池的实时输出功率代入不同的参考输出功率模板对应的参考输出功率曲线，并计算不同时间节点对应的实时输出功率和参考输出功率曲线之间的竖向差异量；
41、对竖向差异量的连续特征进行分析，确定出在预设时间段内，大于等于预设值的竖向差异量的连续时间节点个数，并基于连续时间节点个数，以及预设时间段内的竖向差异量的积累量，确定出实时输出功率和参考功率模板的相符参量，并基于相符参量，确定出相符的参考输出功率模板。
42、在本发明公开的一些实施例中，确定实时输出功率和参考功率模板的相符参量的方法包括：
43、设定有积累量阈值数组[h1,h2,...,hn]，其中，h1为第一预设积累量阈值，h2为第二预设积累量阈值，hn为第n预设积累量阈值，且h1＜h2＜...＜hn，设定有异常参量数组[s1,s2,...,sn]，其中,s1为第一预设异常参量，s2为第二预设异常参量，sn为第n预设异常参量，且s1＜s2＜...＜sn，设定有连续时间节点数量阈值数组[f1,f2,...,fn]，f1为第一预设连续时间节点数量阈值，f2为第二预设连续时间节点数量阈值，fn为第n预设连续时间节点数量阈值，且f1＜f2＜...＜fn，设定有异常参量调整系数数组[k1,k2,...,kn]，k1为第一预设异常参量调整系数，k2为第二预设异常参量调整系数，kn为第n预设异常参量调整系数，k1＜k2＜...＜kn，设定有最大相符参量ymax；
44、判断预设时间段内竖向差异量的积累量h0所属的预设积累量阈值区间：
45、若h0＜h1，则认定第一预设异常参量s1为参考异常参量；
46、若h1≤h0＜h2，则认定第二预设异常参量s2为参考异常参量；
47、...；
48、若hn-1≤h0＜hn，则认定第预设异常参量sn为参考异常参量.
49、判断连续时间节点个数f0所属的预设连续时间节点数量阈值区间：
50、若f0＜f1，则确定的相符参量y＝ymax-k1*s1；
51、若f1≤f0＜f2，则确定的相符参量y＝ymax-k2*s2；
52、...；
53、若fn-1≤f0＜fn，则确定的相符参量y＝ymax-kn*sn。
54、在本发明公开的一些实施例中，还公开有一种锂离子电池析锂安全性能检测系统，包括：
55、第一模块，用于对电池的输出功率以及输出电压进行采集，并基于采集的输出功率构建电池的输出功率模板，并基于采集的输出电压构建电池的输出电压模板，并将输出功率模板和输出电压模板按照等同时间对应的方式进行相互关联；
56、第二模块，用于对输出功率模板进行特征降维，确定出输出功率模板对应的模板特征数据，并将模板特征数据相符的输出功率模板进行一次归类，得到若干第一输出功率模板组；
57、第三模块，用于对每一第一输出功率模板组中的输出功率模板进行等同性比对，基于预设的等同性认定标准，将符合等同性要求输出功率模板进行二次归类，得到第二输出功率模板组；
58、第四模块，对第二输出功率模板组中的输出功率模板进行平均化计算，得到均值输出功率模板，并基于第二输出功率模板组中输出功率模板的数量，确定均值输出功率模板的可参考程度，若可参考程度大于等于预设值，则认定均值输出功率模板为参考输出功率模板；
59、第五模块，用于对实时采集的电池的实时输出功率和不同的参考输出功率模板进行比对，确定出相符的参考输出功率模板，并将参考输出功率模板对应的输出电压模板认定为参考输出电压模板；
60、第六模块，用于将基于参考输出电压模板，对实时采集的电池的实时输出电压进行比对，并基于电压差异特征，确定电池是否有锂析出。
61、本发明公开了一种锂离子电池析锂安全性能检测方法及系统，涉及电池检测领域，首先采集电池的输出功率和输出电压，构建相应的模板并进行相互关联。通过对输出功率模板进行特征降维和等同性比对，提取出具有代表性的参考输出功率模板。然后，将实时采集的电池输出功率与参考模板进行比对，确定相符的参考输出电压模板。最后，基于参考输出电压模板对实时输出电压进行比对，根据电压差异特征判断电池是否存在析锂现象。本发明通过上述技术方案实现了对锂离子电池析锂情况的高效、准确、实时检测，提升了电池的安全性能。
1.一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，构建输出功率模板的方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，对输出功率模板进行特征降维的方法包括：
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，对第一输出功率模板组中的功率模板进行等同性比对的方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，判断输出功率曲线之间的重合状况的方法包括：
6.根据权利要求2所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，基于第二输出功率模板组中输出功率模板的数量，确定均值输出功率模板的可参考程度的方法的方法包括：
7.根据权利要求2所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，对实时采集的电池的实时输出功率和不同的参考输出功率模板进行比对的方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池析锂安全性能检测方法，其特征在于，确定实时输出功率和参考功率模板的相符参量的方法包括：
9.一种锂离子电池析锂安全性能检测系统，其特征在于，包括：
