一种蓄电池充电智能监测方法及系统与流程

本发明涉及电池充电，具体涉及一种蓄电池充电智能监测方法及系统。

背景技术：

1、蓄电池是一种能够将电能转化成化学能在电池中存储，并在需要时将化学能转化为电能进行供电的设备。蓄电池不仅在便携式电子设备、电动交通工具中有着不可或缺的作用，并且在停电、灾难情况下也起着极其重要的作用。而蓄电池在使用过程中的损耗、老化，会导致蓄电池的安全性降低，所以，蓄电池的健康状况监测在蓄电池的使用过程中尤为重要。现有方法常常利用蓄电池充电过程中温度变化的偏差反应蓄电池的健康状况，但是由于气温等其他因素的干扰，往往导致温度变化对蓄电池的健康状况的表现不准确，降低了蓄电池充电过程中监测结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种蓄电池充电智能监测方法及系统，以解决现有的问题。

2、本发明的一种蓄电池充电智能监测方法及系统采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种蓄电池充电智能监测方法，该方法包括以下步骤：

4、获取蓄电池每次充电过程中每一时刻的电压和表面温度以及蓄电池在正常情况下充电过程中表面的平均温度；

5、将每个时刻与每个时刻最近的前若干个时刻构成的时段，记为每个时刻对应时段，根据每个时刻对应时段内的每个时刻的表面温度和电压，得到每个时刻对应时段内温度变化的异常程度；

6、分别对每个时刻对应时段内的所有电压和表面温度进行直线拟合，得到每个时刻对应时段内的电压和表面温度的拟合直线，根据每个时刻对应时段内的电压和表面温度的拟合直线的斜率，得到每个时刻对应时段内电压变化与温度变化的一致程度；

7、根据每个时刻的电压和每个时刻与第一个时刻的时间间隔，得到每个时刻电压的上升程度；将与每个时刻相邻的前若干个时刻记为每个时刻对应的参考时刻，根据每个时刻电压的上升程度、每个参考时刻电压的上升程度以及每个时刻对应的参考时刻个数，得到每个时刻对应时段内电压表现异常的程度；

8、根据每个时刻对应时段内电压表现异常的程度、温度变化的异常程度以及电压变化与温度变化的一致程度，得到蓄电池的健康状况。

9、进一步地，所述根据每个时刻对应时段内的每个时刻的表面温度和电压，得到每个时刻对应时段内温度变化的异常程度的具体计算公式为：

10、

11、其中，表示第个时刻对应时段内温度变化的异常程度，表示第个时刻对应时段内的每个二阶差分序列中的数据数量，表示第个时刻对应时段内所有时刻的表面温度的二阶差分序列中的第个数据，表示第个时刻对应时段内所有时刻的电压的二阶差分序列中的第个数据，表示绝对值函数，表示蓄电池在正常情况下充电过程中表面的平均温度，表示第个时刻的表面温度。

12、进一步地，所述根据每个时刻对应时段内的电压和表面温度的拟合直线的斜率，得到每个时刻对应时段内电压变化与温度变化的一致程度的具体计算公式为：

13、

14、其中，表示第个时刻对应时段内电压变化与温度变化的一致程度，表示第个时刻对应时段内的电压的拟合直线的斜率，表示第个时刻对应时段内的表面温度的拟合直线的斜率，表示第个时刻对应时段内所有时刻的电压和表面温度的皮尔逊相关系数，表示绝对值函数。

15、进一步地，所述根据每个时刻的电压和每个时刻与第一个时刻的时间间隔，得到每个时刻电压的上升程度，包括的具体步骤如下：

16、将第个时刻对应时段内所有时刻的电压的一阶差分序列中的所有数据的和值，记为第个时刻对应时段内的电压变化程度；

17、将第个时刻对应时段内所有时刻的电压的二阶差分序列中的所有数据的和值，记为第个时刻对应时段内的电压变化差异；

18、根据每个时刻对应时段内的电压变化程度、电压变化差异以及每个时刻与第一个时刻的时间间隔，得到每个时刻电压的上升程度。

19、进一步地，所述根据每个时刻对应时段内的电压变化程度、电压变化差异以及每个时刻与第一个时刻的时间间隔，得到每个时刻电压的上升程度的具体计算公式为：

20、

21、其中，表示第个时刻电压的上升程度，表示第个时刻对应时段内的电压变化程度，表示第个时刻对应时段内的电压变化差异，表示第个时刻与第1个时刻的时间间隔，表示线性归一化函数。

22、进一步地，所述根据每个时刻电压的上升程度、每个参考时刻电压的上升程度以及每个时刻对应的参考时刻个数，得到每个时刻对应时段内电压表现异常的程度，包括的具体步骤如下：

23、将第个时刻对应的所有参考时刻的电压的上升程度与第个时刻电压的上升程度的差值的绝对值的均值，记为第个时刻与对应的参考时刻的电压的上升程度的差异；

24、将第个时刻的电压的上升程度和第个时刻与对应的参考时刻的电压的上升程度的差异的乘积的归一化值，记为第个时刻处于恒流充电阶段的可能性；

25、将1减去第个时刻属于恒流充电阶段的可能性的值，记为第个时刻处于恒压充电阶段的可能性；

26、将第个时刻对应时段内所有时刻的电压的二阶差分序列中的所有数据的绝对值的和值，记为第个时刻对应时段内相邻时刻电压变化速度的差异；

27、将第个时刻对应时段内相邻时刻电压变化速度的差异与第个时刻对应时段内最后一个时刻的电压与第一个时刻的电压的差值的绝对值的比值，记为第个时刻对应时段内表现恒流充电阶段的电压异常程度；

28、将第个时刻对应时段内所有时刻的电压的一阶差分序列中所有数据的绝对值的和值与第个时刻对应时段内最后一个时刻的电压与第一个时刻的电压的差值的绝对值的比值，记为第个时刻对应时段内表现恒压充电阶段的电压异常程度；

29、根据每个时刻处于恒流充电阶段的可能性、每个时刻处于恒压充电阶段的可能性、每个时刻对应时段内表现恒流充电阶段的电压异常程度以及表现恒压充电阶段的电压异常程度，得到每个时刻对应时间段内电压表现异常的程度。

30、进一步地，所述根据每个时刻处于恒流充电阶段的可能性、每个时刻处于恒压充电阶段的可能性、每个时刻对应时段内表现恒流充电阶段的电压异常程度以及表现恒压充电阶段的电压异常程度，得到每个时刻对应时间段内电压表现异常的程度的具体计算公式为：

31、

32、其中，表示第个时刻对应时段内电压表现异常的程度，表示第个时刻处于恒流充电阶段的可能性，表示第个时刻对应时段内表现恒流充电阶段的电压异常程度，表示第个时刻处于恒压充电阶段的可能性，为第个时刻对应时段内表现恒压充电阶段的电压异常程度。

33、进一步地，所述根据每个时刻对应时段内电压表现异常的程度、温度变化的异常程度以及电压变化与温度变化的一致程度，得到蓄电池的健康状况，包括的具体步骤如下：

34、根据每个时刻对应时段内电压表现异常的程度、温度变化的异常程度以及电压变化与温度变化的一致程度，得到每个时刻蓄电池的异常程度；

35、将所有时刻的蓄电池的异常程度的和值的倒数，记为所述蓄电池在充电过程中的健康情况。

36、进一步地，所述根据每个时刻对应时段内电压表现异常的程度、温度变化的异常程度以及电压变化与温度变化的一致程度，得到每个时刻蓄电池的异常程度的具体计算公式为：

37、

38、其中，表示第个时刻蓄电池的异常程度，表示第个时刻对应时段内电压变化与温度变化的一致程度，表示第个时刻对应时段内温度变化的异常程度，表示第个时刻对应时段内电压表现异常的程度。

39、本发明还提出了一种蓄电池充电智能监测系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现前述所述的一种蓄电池充电智能监测方法的步骤。

40、本发明的技术方案的有益效果是：

41、本发明实施例中，获取蓄电池每次充电过程中每一时刻的电压和表面温度以及蓄电池在正常情况下充电过程中表面的平均温度；将每个时刻与每个时刻最近的前若干个时刻构成的时段，记为每个时刻对应时段，根据每个时刻对应时段内的每个时刻的表面温度和电压，得到每个时刻对应时段内温度变化的异常程度；其根据实时监测蓄电池在充电过程中每个时段的温度变化，可以及时发现异常的温度波动，蓄电池的寿命与其工作温度和充电状态密切相关，通过计算每个时刻对应时段内温度变化的异常程度，可以避免因过热或过冷导致的蓄电池性能下降和寿命缩短。分别对每个时刻对应时段内的所有电压和表面温度进行直线拟合，得到每个时刻对应时段内的电压和表面温度的拟合直线，根据每个时刻对应时段内的电压和表面温度的拟合直线的斜率，得到每个时刻对应时段内电压变化与温度变化的一致程度；其根据拟合直线的分析，将拟合直线的斜率作为量化指标，可以方便数据分析和比较，有助于从大量数据中提取有用信息。根据每个时刻的电压和每个时刻与第一个时刻的时间间隔，得到每个时刻电压的上升程度；将与每个时刻相邻的前若干个时刻记为每个时刻对应的参考时刻，根据每个时刻电压的上升程度、每个参考时刻电压的上升程度以及每个时刻对应的参考时刻个数，得到每个时刻对应时段内电压表现异常的程度；其根据综合每个时刻的电压数据与参考时刻的电压上升程度，计算出每个时刻对应时段内电压表现异常的程度的分析，提高了蓄电池健康状况分析结果的准确性。根据每个时刻对应时段内电压表现异常的程度、温度变化的异常程度以及电压变化与温度变化的一致程度，得到蓄电池的健康状况。至此本发明通过蓄电池充电过程中电压变化和温度变化的异常表现，结合每一时刻电压和温度变化的一致性，计算每一时刻蓄电池的异常情况，并根据充电过程中每一时刻蓄电池的异常情况，判断蓄电池的健康状况。能够避免只从蓄电池的温度异常情况判断蓄电池健康状况时受到其他因素的干扰，有效提高了蓄电池健康状况分析结果的准确性。