CN115913249A - 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** - Google Patents
一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN115913249A CN115913249A CN202211639103.3A CN202211639103A CN115913249A CN 115913249 A CN115913249 A CN 115913249A CN 202211639103 A CN202211639103 A CN 202211639103A CN 115913249 A CN115913249 A CN 115913249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- battery
- battery data
- difference
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000007726 management method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000013144 data compression Methods 0.000 title description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 238000013523 data management Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理***,涉及电池数据管理技术领域,所述压缩方法包括:获取待压缩的电池数据集;按照预设分组算法,将所述电池数据集中的电池数据进行分组,得到一个或多个组,其中,各组组内电池数据为连续相邻电池的数据,且各组组内每个电池数据与基准数据的差值在第一预设阈值范围内;将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码。本发明可压缩电池数据,降低电池数据占用的存储空间,提升数据传输效率和存储效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池数据管理技术领域,具体而言,涉及一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理***。
背景技术
大型储能***通常包含由数百节单体电池组成的动力电池组,为实现对动力电池组的状态监测及有效管理,需采集数百节单体电池的电池数据并存储,数据量过大,导致电池数据传输/处理慢,存储慢,占用较多存储空间的问题。
发明内容
本发明解决的问题是:如何降低电池数据的数据量。
为解决上述技术问题,第一方面,提出一种电池数据的压缩方法,包括:
获取待压缩的电池数据集;
按照预设分组算法,将所述电池数据集中的电池数据进行分组,得到一个或多个组,其中,各组组内电池数据为连续相邻电池的数据,且各组组内每个电池数据与基准数据的差值在第一预设阈值范围内;
将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码。
可选地,所述将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码包括:
获取各个组包含的数据量;
将数据量大于第二预设阈值的组按照第一预设格式压缩编码。
可选地,所述第一预设格式包括如下数据项:
当前组的所述基准数据以及每个电池数据与所述基准数据的差值。
可选地,所述基准数据为组内所有电池数据的平均值。
可选地,所述第一预设格式还包括:当前组的电池数据的数量。
可选地,所述预设分组算法包括:
判断待分组数据集中,是否存在差异数据,其中,所述电池数据集为所述待分组数据集,所述差异数据包括与所述基准数据的差值不在所述第一预设阈值范围内的电池数据;
若是,则基于所述差异数据确定分界数据,基于所述分界数据将所述待分组数据集划分为两个子数据集,将两个所述子数据集分别作为新的待分组数据集,返回执行所述判断待分组数据集中,是否存在差异数据的步骤。
可选地,所述判断待分组数据集中,是否存在差异数据的步骤,以及所述若是,则基于所述差异数据确定分界数据,基于所述分界数据将所述待分组数据集划分为两个子数据集的步骤,包括:
采用滑动窗口按照预设顺序在所述待分组数据集内滑动,判断当前滑动窗口内的电池数据是否为差异数据;
若是,则停止滑动,将当前滑动窗口内的电池数据作为分界数据,将所述分界数据之前的电池数据划分为一个子数据集,将所述分界数据及其之后的电池数据划分为另一个子数据集。
可选地,所述获取各个组包含的数据量之后,还包括:
将数据量小于所述第二预设阈值的组按照第二预设格式压缩编码,其中,所述第二预设格式包括如下数据项:每个电池数据的实际值。
可选地,所述第一预设阈值范围为所述差值的最小存储单元所能表达的有符号整数范围的子集。
可选地,所述电池数据集中的电池数据类型为电压数据、温度数据、SOC数据及SOH数据中的一种。
为达上述目的,第二方面,还提出一种电池数据的存储方法,包括:
采用如上所述的电池数据的压缩方法,对待存储的电池数据进行压缩,再将压缩后的电池数据存储。
为达上述目的,第三方面,还提出一种电池管理***,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序,所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如上所述的电池数据的压缩方法或者如上所述的电池数据的存储方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
一方面,将数值接近的电池数据划分为一组,使组内的电池数据一致性较高,差值较小,便于后续压缩编码,从而取得较好的压缩效果;另一方面,同组电池数据,不仅要数值接近,而且还需要是连续的电池数据,连续的电池数据的压缩编码无需编码每一个电池数据与电池节数的对应关系,可进一步保证压缩编码后的数据量较小。从而实现电池数据的有效压缩,降低电池数据的数据量,提高电池数据传输及存储效率,缩短MCU存储电池数据时的操作时间,避免存储操作或传输操作占用MCU资源的时间过长,使嵌入式软件时序更准确,提高软件可靠性与实时性,也可提高存储芯片内存利用率,可保持更多数据或者缩小存储芯片空间,降低成本。
上述技术方案中的其他技术方案的有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例电池数据的压缩方法一流程示意图;
图2为本发明实施例电池数据的压缩方法另一流程示意图;
图3为电池电压数据未压缩时的编码格式示意图;
图4为第一预设格式的编码格式一示意图;
图5为第二预设格式的编码格式一示意图;
图6为电池温度数据未压缩时的编码格式示意图;
图7为第一预设格式的编码格式另一示意图;
图8为第二预设格式的编码格式另一示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解,本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一实施例”表示“至少一个实施例”;术语“一实施方式”表示“至少一个实施方式”;术语“另一实施方式”表示“至少一个另外实施方式”;术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念用于指代不同对象,并非用于限定这些对象之间的相互依存关系。
图1为本发明电池数据的压缩方法一实施例示意图。如图1,所述电池数据的压缩方法包括:
步骤S100,获取待压缩的电池数据集。
其中,电池数据集包含多节电池的电池数据,通常为具有一定顺序的电池序列数据,该电池序列数据的顺序与电池序号顺序对应,譬如,400节电池对应的电池数据集可为{第1节电池数据,第2节电池数据,第3节电池数据...第400节电池数据}。
进一步地,电池数据集中的电池数据类型为电压数据、温度数据、SOC数据及SOH数据中的一种。一个待压缩的电池数据集,仅包含一种电池数据类型,此处的电池数据类型指电池电压、电池温度、电池SOC(荷电状态,用于反映电池的剩余容量)或者电池SOH(电池健康状态)。
一实施方式中,本发明实施例所述的压缩操作发生在存储操作之前,待存储数据即为步骤S100中需获取的待压缩的电池数据集。另一实施方式中,本发明实施例所述的压缩操作发生在发送操作之前,待发送数据即为步骤S100中需获取的待压缩的电池数据集。
步骤S200,按照预设分组算法,将所述电池数据集中的电池数据进行分组,得到一个或多个组,其中,各组组内电池数据为连续相邻电池的数据,且各组组内每个电池数据与基准数据的差值在第一预设阈值范围内。
其中,连续相邻电池的数据,举例而言,某组电池数据为{第1节电池数据,第2节电池数据,第3节电池数据...第20节电池数据},该组电池数据为连续相邻电池的数据。
每个组都有各自的基准数据。基准数据可为人为设定值,也可为组内所有电池数据的平均值。
第一预设阈值范围为人为设定的范围。进一步地,第一预设阈值范围为所述差值的最小存储单元所能表达的有符号整数范围的子集。
其中,差值的最小存储单元可根据电池数据的特点人为设定。
一实施方式中,差值的最小存储单元为0.5个字节。0.5个字节能表达的有符号整数范围为[-7,+7]。
另一实施方式中,差值的最小存储单元为1个字节。1个字节能表达的有符号整数范围为[-127,+127]。
又一实施方式中,差值的最小存储单元为2个字节。2个字节能表达的有符号整数范围为[-32767,+32767]。
再一实施方式中,不同类型的电池数据,差值的最小存储单元可以不同。电池电压对应差值的最小存储单元可选为1个字节或2个字节。电池温度、SOC数据和SOH数据对应差值的最小存储单元可选为0.5个字节。相应地,电池电压对应的第一预设阈值范围可选为±125mV或±32767mV,电池温度对应的第一预设阈值范围可选为±7度,SOC数据和SOH数据对应的第一预设阈值范围可选为±7。
通过将第一预设阈值范围限定为差值的最小存储单元所能表达的有符号整数范围的子集,使所得的差值均可在最小存储单元存储,在压缩电池数据的同时,避免数据丢失。
通过预设分组算法,可实现将电池数据集中的电池数据划分成满足预设分组条件的一个或多个组,此处的预设分组条件即各组组内电池数据为连续相邻电池的数据,且各组组内每个电池数据与基准数据的差值在第一预设阈值范围内。
步骤S300,将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码。
其中,若按照步骤S200分组得到一个组,则将该组数据一同以预设方式压缩编码。若按照步骤S200分组得到多个组,则将不同组的电池数据分开以预设方式压缩编码。
一实施方式中,采用第一预设格式对所得的一个组或者多个组分别进行压缩编码。其中,第一预设格式可选包括如下数据项:当前组的基准数据以及每个电池数据与基准数据的差值。其中,基准数据可以置于所有差值之前,也可以置于所有差值之后,本发明实施例对此不做限制。因为每个组内的电池数据之间取值接近,且与基准数据的差值均在第一预设阈值范围内,与电池数据实际值相比,其与基准数据的差值所占字节数更少,将原始的每个电池数据实际值转化为电池数据实际值与基准数据的差值,可降低每个电池数据对应的字节数,从而实现电池数据的压缩。例如,如图3-4示出的一组数据,该组电池电压的平均值为3300mv,对于某电池数据实际值3300mv,其需占用2个字节,而将其转化为与平均值的差值(3300-3300=0)后,其仅用1个字节(甚至0.5个字节)即可存储,明显降低占用的存储空间。
可选地,基准数据为组内所有电池数据的平均值。
一实施方式中,步骤S200中将电池数据集中的电池数据进行分组,得到一个组,存储该组电池数据的平均值以及各电池数据与平均值的差值。其中,可采用2个字节或者1个字节存储各电池数据与平均值的差值。
将基准数据设置为组内所有电池数据的平均值,可保证每个电池数据与平均值的差值较小,且该差值小于每个电池数据实际值占用的字节数,可降低电池数据总的数据量,降低其占用的存储空间,从而实现电池数据的有效压缩。
可选地,基准数据为组内所有电池数据的平均值,且第一预设格式还包括数据项:当前组的电池数据的数量。其中,当前组的电池数据的数量用于识别解析压缩后的数据。其中,基准数据、数量和差值之间的顺序可按实际需求设置。在一实施方式中,参照图4或图7,第一预设格式为:基准数据+数量+第1个电池数据与基准数据的差值、第2个电池数据与基准数据的差值…第n个电池数据与基准数据的差值。图4给出了一单体电池电压编码示例,采用2个字节存储基准数据(3300),采用1个字节存储当前组的数据量(20),采用1个字节存储每个电池数据与基准数据的差值(△V1、△V2...△V20)。图7给出了一单体电池温度编码示例,采用1个字节存储基准数据(6),采用1个字节存储当前组的数据量(20),采用0.5个字节存储每个电池温度与基准数据的差值(△t1、△t2...△t20)。
因为成簇电池安装时,大多数电芯都属于同一工艺同一批次,因此大多数电池状态接近,电池数据取值也接近,仅存在少数电池存在个体差异。基于电池数据的这种特征,提出本发明实施例所述压缩方法,一方面,将数值接近的电池数据划分为一组,使组内的电池数据一致性较高,差值较小,便于后续压缩编码,从而取得较好的压缩效果;另一方面,同组电池数据,不仅要数值接近,而且还需要是连续的电池数据,连续的电池数据的压缩编码无需编码每一个电池数据与电池节数的对应关系,可进一步保证压缩编码后的数据量较小。从而实现电池数据的有效压缩,降低电池数据的数据量,提高电池数据传输及存储效率,缩短MCU存储电池数据时的操作时间,避免存储操作或传输操作占用MCU资源的时间过长,使嵌入式软件时序更准确,提高软件可靠性与实时性,也可提高存储芯片内存利用率,可保持更多数据或者缩小存储芯片空间,降低成本。
可选地,如图2,步骤S300包括:
步骤S301,获取各个组包含的数据量。即,各个组包含的电池数据的个数。
步骤S302,将数据量大于第二预设阈值的组按照第一预设格式压缩编码。
其中,第二预设阈值为人为设定值,其具体取值不做限定。举例而言,第二预设阈值可取3或4。
第一预设格式的相关描述已在上文详述,此处不赘述。
一实施方式中,基准数据为组内所有电池数据的平均值,且第一预设格式还包括数据项:当前组的数据量,本实施方式的其他内容已在上文详述,此处不赘述。
鉴于本发明实施例新增了基准数据这一数据项,当待压缩的组的数据量较大时,减小的数据量远远大于新增数据量,此时,将该组压缩可获得较好的压缩效果,因而对数据量大于第二预设阈值的组按照第一预设格式压缩编码。
可选地,如图2,步骤S301之后还包括:步骤S303,将数据量小于所述第二预设阈值的组按照第二预设格式压缩编码,其中,所述第二预设格式包括如下数据项:每个电池数据的实际值。
可选地,第二预设格式还包括数据项:当前组的数据量。
如图5给出了数据量小于第二预设阈值的电池电压数据组按照第二预设格式进行编码的示意图,其中包含单体电池电压实际值(4000)和数据量(1)。图8给出了数据量小于第二预设阈值的电池温度数据组按照第二预设格式进行编码的示意图,其中,包含单体电池温度实际值(6)和数据量(1)。
当待压缩的组的数据量较小时,减小的数据量与新增数据量的差值可能较小,此时无需对该组进行压缩操作,直接保留电池数据实际值,避免压缩效果较差的压缩操作,提高整体效率。
一实施例子中,步骤S200中的预设分组算法包括:
步骤S201,判断待分组数据集中,是否存在差异数据,其中,所述电池数据集为步骤S200中的待分组数据集,所述差异数据包括与所述基准数据的差值不在所述第一预设阈值范围内的电池数据。
步骤S202,若是,则基于所述差异数据确定分界数据,基于所述分界数据将所述待分组数据集划分为两个子数据集,将两个所述子数据集分别作为新的待分组数据集,返回执行步骤S201。
一具体实施方式中,可先计算出待分组数据集中每个电池数据与基准数据的差值,再逐个对比每个差值与第一预设阈值范围的大小关系,判断是否存在不在第一预设阈值范围内的差值,从而确定是否存在差异数据。若仅存在一个差异数据,则将差异数据作为分界数据。若存在两个或两个以上差异数据,则从中选出一个差异数据作为分界数据,进一步地,从所有差异数据中,选取最靠前或者最靠后的电池数据作为分界数据。例如,待分组数据集{第1节电池数据,第2节电池数据,第3节电池数据...第400节电池数据},其中,差异数据为:第100节电池数据,第210节电池数据,第300节电池数据,第380节电池数据,可选择第100节电池数据(最靠前)或者第380节电池数据(最靠后)作为分界数据。进一步地,可将分界数据作为任一子数据集的元素。
另一具体实施方式中,采用滑动窗口按照预设顺序在所述待分组数据集内滑动,判断当前滑动窗口内的电池数据是否为差异数据;若否,则继续滑动到下一个电池数据进行差异数据判断,若待分组数据集中的所有电池数据都已判断完,则判定待分组数据集中不存在差异数据。若是,则停止滑动,将当前滑动窗口内的电池数据作为分界数据。例如,待分组数据集{第1节电池数据,第2节电池数据,第3节电池数据...第400节电池数据},预设顺序为从第1节电池数据往第400节电池数据的方向,首先判断第1节电池数据是否为差异数据,若否,则滑动到第2节电池数据,判断第2节电池数据是否为差异数据,若否,则滑动到第3节电池数据,依此类推,若滑动到第400节电池数据,仍旧无差异数据,则判定待分组数据集中不存在差异数据。若在滑动过程中,比如,滑动到第200节电池数据时,判断出第200节电池数据为差异数据,则停止滑动,第200节电池数据为分界数据。进一步地,在确定分界数据后,将分界数据之前的电池数据划分为一个子数据集,将分界数据及其之后的电池数据划分为另一个子数据集。
若所述待分组数据集中不存在差异数据,则将待分组数据集作为一个分组。
通过查询待分组数据集中的差异数据,基于差异数据确定分界数据,再基于分界数据将待分组数据集划分为两个子数据集,直至待分组数据集中没有差异数据为止,可实现较高的分组效率。
一实施例子中,电池数据的压缩方法包括:
步骤1,获取待压缩的电池数据集,以待压缩的电池数据集为待分组数据集。其中,电池数据集中的电池数据类型为电压数据、温度数据、SOC数据及SOH数据中的一种。
步骤2,采用滑动窗口按照预设顺序在待分组数据集内滑动,判断当前滑动窗口内的电池数据是否为差异数据;其中,差异数据包括与基准数据的差值不在第一预设阈值范围内的电池数据,基准数据为待分组数据集内所有电池数据的平均值。
步骤3,若是,则停止滑动,将当前滑动窗口内的电池数据作为分界数据,将分界数据之前的电池数据划分为一个子数据集,将分界数据及其之后的电池数据划分为另一个子数据集,将两个子数据集分别作为新的待分组数据集,返回执行步骤2。
步骤4,若否,则判断待分组数据集中的所有电池数据是否都已判断完,若是,则判定待分组数据集中不存在差异数据将待分组数据集作为一个分组,若否,则继续滑动到下一个电池数据进行差异数据判断。
步骤5,根据步骤3、4获得的分组结果,获取各个组包含的数据量,将数据量大于第二预设阈值的组按照第一预设格式压缩编码,第一预设格式包括如下数据项:当前组的平均值、当前组的数据量以及每个电池数据与平均值的差值。将数据量小于第二预设阈值的组按照第二预设格式压缩编码,其中,第二预设格式包括如下数据项:每个电池数据的实际值。
为便于理解上述实施例,给出一示例:
待分组数据集中有400节电池的电池电压,首先求400节电池的电压平均值,从前往后(从第1节往第400节的方向)计算每一节电池的电压与该电压平均值的差值。若400节电池的电压与电压平均值的差值都小于或等于125mV,则将该400节电池的电压数据作为一个分组。假设第200节的电池电压与电池平均值的差值大于125mV,则将第1节电池的电压数据至第199节电池的电压数据作为一个子数据集,第200节电池的电压数据至第400节电池的电压数据作为一个另子数据集,重新求子数据集的电压平均值,从前往后计算每一节电池的电压与该新的电压平均值的差值,判断是否有大于125mV的电池电压,依次类推,直至所有电池电压数据划分完毕。
为说明上述各实施例的有益效果,给出如下示例:
示例一:单体电池电压实际值采用16位2个字节进行存储,电池电压实际值与平均值(基准数据)的差值采用8位1个字节进行存储。
图3为电池电压数据未压缩时的编码格式示意图。图4为第一预设格式的编码格式一示例图。如图5为第二预设格式的编码格式一示例图。
以储能***有400节电池为例,在未压缩时的单体电池电压需要800(400*2)个字节。假设该400节电池电压具有较高的一致性,如全部与电压平均值的差值都在±125mv范围内,则参考图4,电压平均值占用2字节,单体电池数量占用1字节,每个单体电池电压与电压平均值的差值占用1字节,400节电池压缩后共需要403个字节,其压缩可减小约50%的空间。若考虑电池不一致性,假设5%占比电池不一致性,则不一致的有400*5%=20节电池,若该20节电池为连续的20节电池且为排在最前或最后的电池,则占用的字节数为平均值(2字节)+数量(1字节)+差值(380字节)+不一致电池(20*2+1字节)=424字节,其压缩可减小约47%的空间;若该20节电池为连续的20节电池且为排在中间的电池,将400节电池分为1-200节,201-220节(不一致电池),221-400节,则其中1-200节占用的字节数为平均值(2字节)+数量(1字节)+差值(200字节)=203字节,201-220节(不一致电池)占用的字节数为41字节,221-400节占用的字节数为平均值(2字节)+数量(1字节)+差值(180字节)=183字节,则400节电池数据总共占用203+41+183=427字节,其压缩也可减小约47%的空间;若该20节电池按照最严格工况均匀分布在20个电池模组,则每20节常规电池中包含1节不一致电池,这节电池与其余19节平均电压压差不在±125mV范围内,则如图4和5,压缩后字节数为500字节(22字节数*20模组+3字节数*20节电池),可减小38%左右空间,亦缩短存储操作时间35%。
示例二:每个单体电池温度实际值采用8位1个字节进行存储,单体电池温度实际值与平均值的差值采用4位0.5个字节存储,其将1个字节8位,0xff拆分为高4位表示第2n-1节电池平均温差值,低4位表示第2n节电池平均温差值,0表示温差0,1-7表示温差-1~-7,8-e表示温差﹢1~﹢7。
图6为电池温度数据未压缩时的编码格式示意图。图7为第一预设格式的编码格式另一示例图。图8为第二预设格式的编码格式另一示意图。
以储能***有400节电池为例,该400节电池由20个电池模组串联而成。在未压缩时的单体电池温度需要400(400*1)个字节(如图6)。若不考虑电池不一致性,则压缩后平均温度和单体电池温度数据量分别占用1个字节,每个单体电池温度占用0.5个字节,则压缩后的单体电池温度需要202个字节(如图7),其压缩可减小约50%的空间。若考虑电池不一致性,假设5%占比电池不一致性,则不一致的有400*5%=20节电池,若该20节电池为连续的20节电池且为排在最前或最后的电池,则占用的字节数为平均值(1字节)+数量(1字节)+差值(190字节)+不一致电池(20+1字节)=213字节,其压缩可减小约47%的空间;若该20节电池为连续的20节电池且为排在中间的电池,将400节电池分为1-200节,201-220节(不一致电池),221-400节,则其中1-200节占用的字节数为平均值(1字节)+数量(1字节)+差值(100字节)=102字节,201-220节(不一致电池)占用的字节数为21字节,221-400节占用的字节数为平均值(1字节)+数量(1字节)+差值(90字节)=92字节,则400节电池数据总共占用102+21+92=215字节,其压缩也可减小约47%的空间;若该20节电池按照最严格工况均匀分布在20个电池模组,则每20节常规电池中包含1节不一致电池,如图8每节不一致电池占用2字节,压缩后字节数为280字节(12字节数*20模组+2字节数*20节电池)可缩小30%存储空间。
需注意的是,图3-图8给出的示例中,为便于展示技术效果设置了最前面的字节数,并不代表实际编码中有这个字段。
示例三,单体电池SOC/SOH实际值采用8位1个字节进行存储。以储能***有400节电池为例,该400节电池由20个电池模组串联而成。在未压缩时的单体电池温度需要400(400*1)个字节。若不考虑电池不一致性,则压缩后的单体电池温度需要202个字节,其压缩可减小约50%的空间。若考虑电池不一致性,假设5%占比电池不一致性,则不一致的有400*5%=20节电池,该20节电池在400节中排在最前或最后或者中间的情况与上文中单体电池温度的情况相同,此处不赘述。若该20节电池按照最严格工况均匀分布在20个电池模组,则20节常规电池中包含1节不一致电池,压缩后1个电池模组需要14个字节,400节电池压缩后为280个字节,可缩小30%存储空间。
上文给出了最严酷工况(5%占比电池不一致性)下,本发明实施例所述压缩方法对电池数据的压缩效果,在最严酷工况下,单体电池电压、单体电池温度、单体电池SOC数据、单体电池SOH数据压缩后空间=500+280+280+280=1340,未压缩空间800+400+400+400=2000,整体缩小33%空间,同时缩短33%操作时间(以采样MCU内部flash操作一页1024字节需要350ms计算,缩短240ms操作时间)。
在上述示例中,考虑的是最严格工况:5%占比电池不一致性。在实际应用中的常规工况下,不一致电池占比比例低于5%,采用本发明所述压缩方法能取得更佳的节约存储空间的效果。具体示例如下,示例四-单体电池电压实际值采用2个字节存储、电池电压实际值与平均值的差值采用1个字节存储、考虑2%电池不一致性的示例:
以储能***有400节电池为例,在未压缩时的单体电池电压需要800个字节,考虑2%电池不一致性,400*2%=8节电池,8节按照最严格工况均匀分布在8个模组。则50节常规电池中包含1节不一致电池,这节电池与平均值的差值不在第一预设阈值范围(±125mV)内,压缩后的字节为:(2+1+49*1+2)*8=432,可缩小46%的存储空间。
示例五-单体电池SOC/SOH实际值采用1个字节存储、其实际值与平均值的差值采用0.5个字节存储,考虑2%电池不一致性:
以储能***有400节电池为例,在未压缩时需要400字节,考虑2%占比电池不一致性,400*2%=8节电池,8节按照最严格工况均匀分布在8个模组。则50节常规电池中包含1节不一致电池,这节电池与其余49节平均SOC/SOH的差值在±7之外,则压缩后字节数为232(29*8)个字节,原始字节数为400个字节,对比压缩可减小42%左右空间。
在考虑2%电池不一致性的工况下,单体电池电压、单体电池温度、单体电池SOC数据、单体电池SOH数据压缩后空间为(432+232+232+232)=1128,未压缩空间800+400+400+400=2000,整体缩小43%空间,同时缩短43%操作时间。
为进一步展示本发明实施例的优势,给出单体电池电压实际值采用4个字节存储、电池电压实际值与平均值的差值采用2个字节存储的示例。示例六:
以储能***有400节电池为例,在未压缩时的单体电池电压需要1600(=400*4)个字节。因电池电压实际值与平均值的差值采用2个字节存储,而电池电压通常为2000mV—4500mV,所有单体电压与400节平均电压的压差均在±32767mV范围以内,因而无需考虑电池的不一致性。对于该400节电池,电压平均值用2个字节标识,其余与平均电压的每个压差也是2个字节,采用格式:开始标识符(2个字节)+平均电压(2个字节)+400节电池与平均电压压差(2个字节),则压缩前:1600(=400*4)个字节,压缩后:804(=2+2+2*400)个字节,缩减约50%的空间。
可见,在采用4个字节存储单体电池电压时,其也能极大地减小存储空间占用。
本发明另一实施例提供的一种电池数据的存储方法,包括:采用如上所述的电池数据的压缩方法,对待存储的电池数据进行压缩,再将压缩后的电池数据存储。采用如上文实施例所述的电池数据的压缩方法对电池数据进行压缩后再存储,可降低数据所需存储空间和减少存储操作占时,降低存储成本。
本发明又一实施例提供的一种电池管理***,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序,所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如上所述的电池数据的压缩方法或者如上所述的电池数据的存储方法。
电池管理***包括计算单元,其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还可存储设备操作所需的各种程序和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。在本申请中,所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种电池数据的压缩方法,其特征在于,包括:
获取待压缩的电池数据集;
按照预设分组算法,将所述电池数据集中的电池数据进行分组,得到一个或多个组,其中,各组组内电池数据为连续相邻电池的数据,且各组组内每个电池数据与基准数据的差值在第一预设阈值范围内;
将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码。
2.如权利要求1所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述将所得的一个或多个组按照组别分别以预设方式压缩编码包括:
获取各个组包含的数据量;
将数据量大于第二预设阈值的组按照第一预设格式压缩编码。
3.如权利要求2所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述第一预设格式包括如下数据项:
当前组的所述基准数据以及每个电池数据与所述基准数据的差值。
4.如权利要求3所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述基准数据为组内所有电池数据的平均值。
5.如权利要求4所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述第一预设格式还包括:当前组的电池数据的数量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述预设分组算法包括:
判断待分组数据集中,是否存在差异数据,其中,所述电池数据集为所述待分组数据集,所述差异数据包括:与所述基准数据的差值不在所述第一预设阈值范围内的电池数据;
若是,则基于所述差异数据确定分界数据,基于所述分界数据将所述待分组数据集划分为两个子数据集,将两个所述子数据集分别作为新的待分组数据集,返回执行所述判断待分组数据集中,是否存在差异数据的步骤。
7.如权利要求6所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述判断待分组数据集中,是否存在差异数据的步骤,以及所述若是,则基于所述差异数据确定分界数据,基于所述分界数据将所述待分组数据集划分为两个子数据集的步骤,包括:
采用滑动窗口按照预设顺序在所述待分组数据集内滑动,判断当前滑动窗口内的电池数据是否为差异数据;
若是,则停止滑动,将当前滑动窗口内的电池数据作为分界数据,将所述分界数据之前的电池数据划分为一个子数据集,将所述分界数据及其之后的电池数据划分为另一个子数据集。
8.如权利要求2至5中任一项所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述获取各个组包含的数据量之后,还包括:
将数据量小于所述第二预设阈值的组按照第二预设格式压缩编码,其中,所述第二预设格式包括如下数据项:每个电池数据的实际值。
9.如权利要求1至5中任一项所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述第一预设阈值范围为所述差值的最小存储单元所能表达的有符号整数范围的子集。
10.如权利要求1至5中任一项所述的电池数据的压缩方法,其特征在于,所述电池数据集中的电池数据类型为电压数据、温度数据、SOC数据及SOH数据中的一种。
11.一种电池数据的存储方法,其特征在于,包括:
采用如权利要求1至10任一项所述的电池数据的压缩方法,对待存储的电池数据进行压缩,再将压缩后的电池数据存储。
12.一种电池管理***,其特征在于,包括存储器和处理器;所述存储器,用于存储计算机程序,所述处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至10任一项所述的电池数据的压缩方法或者如权利要求11所述的电池数据的存储方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211639103.3A CN115913249A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** |
PCT/CN2023/139182 WO2024131675A1 (zh) | 2022-12-19 | 2023-12-15 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211639103.3A CN115913249A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115913249A true CN115913249A (zh) | 2023-04-04 |
Family
ID=86480667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211639103.3A Pending CN115913249A (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115913249A (zh) |
WO (1) | WO2024131675A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116545591A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 库尔兹电子科技(南通)有限公司 | 一种基于bms电池管理***的数据传输方法 |
WO2024131675A1 (zh) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 双一力(宁波)电池有限公司 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及相关装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105375930A (zh) * | 2015-04-09 | 2016-03-02 | 国家电网公司 | 一种储能电站海量数据压缩方法及*** |
US10435869B2 (en) * | 2016-12-22 | 2019-10-08 | Navilas Solutions, Inc. | Spatial-temporal compression of sensing data for sensor network |
CN112014759B (zh) * | 2020-07-22 | 2023-04-14 | 量道(深圳)储能科技有限公司 | 基于分布式集群分析电池性能的方法及*** |
CN114257656A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-29 | 深圳锂安技术有限公司 | 一种电池***数据的压缩处理方法、装置及电子设备 |
CN115913249A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-04 | 双一力(宁波)电池有限公司 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** |
-
2022
- 2022-12-19 CN CN202211639103.3A patent/CN115913249A/zh active Pending
-
2023
- 2023-12-15 WO PCT/CN2023/139182 patent/WO2024131675A1/zh unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024131675A1 (zh) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 双一力(宁波)电池有限公司 | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及相关装置 |
CN116545591A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 库尔兹电子科技(南通)有限公司 | 一种基于bms电池管理***的数据传输方法 |
CN116545591B (zh) * | 2023-07-05 | 2023-09-26 | 库尔兹电子科技(南通)有限公司 | 一种基于bms电池管理***的数据传输方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024131675A1 (zh) | 2024-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115913249A (zh) | 一种电池数据的压缩方法、存储方法及电池管理*** | |
CN112633316A (zh) | 一种基于边界估值理论的负荷预测方法和装置 | |
CN113410879B (zh) | 储能电池健康状态智能管控方法及*** | |
CN114243867B (zh) | 电池均衡优化容量估计方法、***、电子设备及存储介质 | |
CN111231758B (zh) | 一种电池容量的估算方法、装置、电子设备及介质 | |
CN115511013A (zh) | 一种大规模储能电站异常电池识别方法、设备及存储介质 | |
CN116545080A (zh) | 电池充电控制方法、控制装置和储能***、存储介质 | |
CN117825998A (zh) | 一种锂离子电池剩余寿命预测方法、***、设备及介质 | |
CN112272908A (zh) | 充电方法、电子装置以及存储介质 | |
CN108171407B (zh) | 一种储能需求评估方法、***、终端及可读存储介质 | |
CN113642988A (zh) | 一种多工况多类型储能电站成本效益分析方法及定型*** | |
CN117171588A (zh) | 一种用于动力电池梯次利用故障检测方法 | |
CN116298927B (zh) | 一种电池容量估计方法和装置、计算机设备、存储介质 | |
CN117040542A (zh) | 一种智能综合配电箱能耗数据处理方法 | |
CN115864581A (zh) | 储能***控制方法及相关装置 | |
CN116466242A (zh) | 一种锂离子电池剩余寿命预测方法、装置、设备及介质 | |
CN114683908B (zh) | 换电站的换电能力评估方法、***、电子设备和介质 | |
CN115395613A (zh) | 电池充电管理方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN113708444B (zh) | 储能电站的能量均衡控制方法及装置 | |
CN114814628A (zh) | 储能电池使用寿命的预测方法和装置 | |
CN111951123A (zh) | 控制用电负荷的方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN113960474A (zh) | 一种动力电池包电压极值的采集方法、***及电动汽车 | |
CN115123018B (zh) | 车辆的纯电模式限扭控制方法、装置、电子设备及介质 | |
CN117647743B (zh) | 电池容量的确定方法、装置、设备及存储介质 | |
CN116243179B (zh) | 电池放电电压的处理方法、装置、电子设备和介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |