本發明屬于電池管理，特別涉及一種基于電池行為特征的數據異常檢測方法。
背景技術：
1、在電力驅動的現代世界中，電池管理系統扮演著至關重要的角色。它不僅負責維護電池單元的穩定運行，還承擔著監控電池狀態、預防過充電和過放電的重任，這既是為了提升電池的使用壽命，也是為了確保使用安全。因此，精確且智能的電池數據異常檢測方法顯得尤為關鍵。
2、電池管理系統需不斷收集電池的電壓、溫度、電流等關鍵數據。這些數據如同一把精密的尺子，可以準確反映電池的健康狀況。然而，當這些數據出現異常時，無論是由于硬件老化、軟件錯誤還是其他未知因素，都可能對電池性能產生負面影響，甚至引發安全問題。
3、目前，雖然已經有許多方法被提出用于檢測電池數據的異常，但這些方法往往存在著效率低下、誤報率高或難以實時檢測等問題。雖然國內外在預測鋰離子電池壽命和性能方面有所突破，但在其異常點檢測及儲能系統維護方面的研究仍顯不足。
4、眾所周知，k-近鄰法是異常點檢測的一種常用方法。然而，在實際應用中，由于鋰電池的檢測樣本數量龐大，每個檢測樣本都需要計算自身到其余樣本的樣本距離，這一過程計算量巨大，導致算法的復雜度高、計算效率低下。解決k-近鄰法在鋰電池異常點檢測中計算量巨大的問題，需要從算法優化、數據降維、并行化計算、改進算法模型和智能優化策略等多個方面綜合考慮，以達到提高計算效率和準確性的目的，但運用過程極其的復雜，計算數目繁雜，運行消耗大，需要較長的響應時間，不便于工程應用中。
技術實現思路
1、本發明所要解決的技術問題是提供一種基于電池行為特征的數據異常檢測方法，方法易行，能快速實現電池數據異常檢測，有效地提高電池數據異常檢測的準確性和效率，為保障電池的安全和穩定運行提供有力支持。
2、本發明提供了一種基于電池行為特征的數據異常檢測方法，包括如下步驟：
3、s1：獲取電池系統bats1中各單體電池的電壓、溫度、電流；
4、s2：判斷電池系統bats1中電池第1時刻至當前時刻電池溫度和電流是否處于穩態；
5、s3：電池系統bats1中，第1時刻至當前時刻，所有電池溫度和電流均處于穩態下，從當前時刻開始，對電池電壓進行數據異常檢測；
6、s4：在電池系統bats1中剔除電池參數一致性差的電池形成電池系統bats2，電池系統bats2中，重新記錄第1時刻至當前時刻的電池電壓、溫度、電流數據，對電池電壓進行數據異常檢測。
7、優選地，所述步驟s1中包括記錄電池系統bats1中第i節電池第j時刻的電壓數據vij、溫度數據tij，以及第j時刻的電流數據ij。
8、優選地，所述步驟s2中，當第i節電池相鄰兩個時刻溫度數據絕對差值可控，且相鄰兩個時刻溫度數據均在溫度可控區間[tdown，tup]時，則第i節電池溫度處于穩態；當相鄰兩個時刻電流數據絕對差值可控，且相鄰兩個時刻電流數據在電流可控區間[idown，iup]時，則第i節電池電流處于穩態。
9、優選地，所述步驟s3包括如下步驟：
10、s31：從當前n時刻開始，判斷電池系統中每一節電池電壓是否在可控區間[vdown,vup]，且與當前n時刻電池系統平均電壓偏差不超過設定閾值，記錄電池系統中電壓在可控區間[vdown,vup]且與電池系統平均電壓偏差不超過設定閾值vavg_th的個數a；
11、當前n時刻電池系統平均電壓計算公式如下所示：
12、，
13、其中，m為電池個數，n為當前時刻；
14、閾值計算公式如下所示：
15、，
16、，
17、，
18、其中，為第i節當前時刻電池溫度累積計算系數，為當前時刻電流累積計算系數；ce為電池系統電池額定容量；為電池常溫25攝氏度1c電流倍率的基準電壓閾值，其數值上等于ce；
19、s32：從當前時刻開始，判斷電池系統總體電壓是否達到穩態，設置閾值a_th，其值大于等于0小于等于?1；當a/m>a_th時，電池總體電壓達到穩態；
20、s33：從當前時刻開始，記錄電池系統第i節電池當前時刻電壓與上1時刻電壓偏差值連續超出設定閾值vi_adj_th的次數b；設置閾值b_th，如果b大于b_th，且除第i節電池外，其他電池不存在b大于b_th的情況，則判定為所有電池溫度和所有電池電流處于穩態下，該第i節電池電壓數據檢測異常。
21、優選地，所述步驟s4中包括如下步驟：
22、s41：從當前時刻開始，電池系統中，將單獨對每節電池進行充放操作，對電池充電至截止電壓或者放電至截止電壓，剔除電池參數一致性較差的電池，挑選出電池參數一致性良好的電池；
23、s42：電池系統中，將電池參數一致性良好的電池形成新的電池系統bats2充電至電池截止電壓或者放電至電池截止電壓后，重新記錄第1時刻至當前時刻的電池電壓、溫度、電流數據，檢查電池系統bats2中，每一個時刻中電池溫度在是否在可控區間[tdown,tup]，電流是否在可控區間[idown,?iup]，電壓是否在可控區間[vdown,?vup]，并檢測電池電壓數據異常的電池。
24、優選地，所述步驟s41中挑選出電池參數一致性良好的電池包括如下步驟：
25、s411：將電池系統置于?溫度之內；利用恒流i_low，進行充電至截止電壓后，靜止h個小時，并重復若干次；利用恒流i_up，放電至截止電壓，靜止h個小時，并重復若干次；期間每間隔1秒時間記錄一次每節電池溫度、電池電壓、電池電流、電池累積容量，其中電池累積容量為電流絕對值與時間乘積的連續累加值；
26、s412：挑選出每一個時刻電池電壓、電池溫度、電池電流、電池累積容量分別與電池系統bats1電壓平均值、電池溫度平均值、電池電流平均值、電池累積容量平均值相差不超過設定閾值th1的電池；
27、s413：挑選出每一個時刻電池電壓、電池溫度、電池電流、電池累積容量最大值和最小值差值不超過設定閾值th2的電池；
28、s414：挑選出電池累積容量、充放電和開路累積時間最大值和最小值差值不超過設定閾值th3的電池。
29、優選地，所述步驟s42中包括如下步驟：
30、s421：第1時刻至當前時刻期間，利用相同電流對電池系統bats2中的電池進行充放電，對電池系統bats2每一節電池電壓求和求平均、溫度求和求平均，獲取從第1時刻到第k時刻第d號電池溫度累加值st(1-k)d，從第1時刻到第k時刻第d號電池溫度累加值的平均值stavg(1-k)d，從第1時刻到第k時刻第d號電池電壓累加值sv(1-k)d，從第1時刻到第k時刻第d號電池電壓累加值的平均值svavg(1-k)d；同時利用電池額定容量和安時積分法計算電池soc；
31、s422：將電池第1時刻至當前時刻按照等時刻q劃分為多個檢測時段；并進行如下判斷：
32、不同電池在相同檢測時段，電池soc最大值和最小值差值小于soc_th2，
33、不同電池在相同檢測時段，電池電壓累加值的平均值最大值和最小值差值小于svavg_th；
34、如以上情況均滿足，進入步驟s423，否則，若其中有一個不滿足，不進入步驟s423；
35、s423：從電池系統bats2中選出電壓前c高的電池和電壓前c低的電池，對電池系統bats2去掉電壓前c高的電池和電壓前c低的電池后，對剩余電池svavg求平均值svavg_r，對剩余電池sv求平均值sv?_r；在電壓前c高的電池和電壓前c低的電池中，設置閾值svavg_th，如果其svavg和svavg_r的差值絕對值小于svavg_th?電池電壓為正常，否則電池電壓數據檢測異常。
36、相同電池在相鄰兩個檢測時段電池soc差值的偏差小于soc_th1，否則電池電壓數據檢測異常；相同電池在相鄰兩個檢測時段電池溫度累加值的斜率偏差小于st_k，否則電池電壓數據檢測異常；相同電池在相鄰兩個檢測時段電池電壓累加值的斜率偏差小于sv_k，否則電池電壓數據檢測異常。
37、本發明具有以下技術效果：
38、基于電池管理系統采集的電壓、溫度、電流等數據，結合充放電狀態下電池行為特征，實現數據異常檢測，方法易行，有效地提高電池數據異常檢測的準確性和效率，為保障電池的安全和穩定運行提供有力支持。