一种新能源汽车电池故障检测方法

本发明涉及电池检测，具体涉及一种新能源汽车电池故障检测方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车的普及，电池作为其核心部件，其性能和安全性直接关系到车辆的整体性能和用户的使用体验。对电池进行故障检测时，电池外观作为最容易获得且最基本的参数，应作为故障检测的第一步。对电池外观进行检测时，鼓包或变形等较容易观察。然而，新能源电池（尤其是使用电解液的电池）在使用过程中，电池内部的化学物质可能与空气中的氧气或其他气体发生反应，导致接线柱周围产生氧化物。这些氧化物通常以白色或绿色粉末的形式出现；且电池内的电解液（如硫酸等）可能因温度升高或密封不严而挥发，挥发出的电解液蒸气与接线柱的金属材质发生反应，也可能形成氧化物。而接线柱周围存在的白色或绿色粉末等氧化物不易被发现。因此需针对此问题设计一种电池故障检测方法。

技术实现思路

1、本发明为了解决以上问题，提出了一种新能源汽车电池故障检测方法。

2、本发明的技术方案是：一种新能源汽车电池故障检测方法包括以下步骤：

3、s1、采集电池的表面工作图像数据，并对表面工作图像数据进行平滑处理，得到改善表面工作图像数据；

4、s2、利用滑动窗口对改善表面工作图像数据进行遍历，得到图像质量矩阵，并利用图像质量矩阵对改善表面工作图像数据进行处理，确定每个像素点的像素质量幅度；

5、s3、根据改善表面工作图像数据中每个像素点的像素质量幅度，确定电池是否存在故障。

6、进一步地，s2包括以下子步骤：

7、s21、利用滑动窗口对改善表面工作图像数据进行遍历，将各个像素点的像素值映射成向量，作为各个像素点的像素向量；

8、s22、确定各个像素点在对应滑动窗口的滑动向量；

9、s23、根据各个像素点的像素向量和滑动向量，确定各个像素点的遍历差异值；

10、s24、根据所有像素点的遍历差异值，确定图像质量矩阵；

11、s25、利用图像质量矩阵，对改善表面工作图像数据进行处理，得到每个像素点的像素质量幅度。

12、上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，s1对电池的表面工作图像数据进行平滑处理后，会使图像的亮度趋于平缓，但也可能会导致图像模糊化，因此s2中对改善表面工作图像数据的像素点进行处理，提高图像清晰度。本发明利用滑动窗口对改善表面工作图像数据的每个像素点进行遍历，生成像素点的像素向量和滑动向量，两个向量的运算结果可以确定各个像素点的遍历差异值，通过遍历差异值确定图像质量区间的上下限，由像素值属于上下限的像素点来决定图像质量矩阵的元素，利用图像质量矩阵对改善图像数据进行像素值处理，得到每个像素点自身的像素质量幅度情况。

13、进一步地，s22中，第i个像素点在对应滑动窗口的滑动向量si的表达式为：

14、；

15、式中，concat[·]表示向量拼接函数，ui表示第i个像素点的像素向量，v0表示第i个像素点对应的滑动窗口中第一个像素点的像素向量，v1表示第i个像素点对应的滑动窗口中最后一个像素点的像素向量。

16、进一步地，s23中，第i个像素点的遍历差异值ei的计算公式为：

17、；

18、式中，si表示第i个像素点在对应滑动窗口的滑动向量，ui表示第i个像素点的像素向量，表示向上取整操作。

19、进一步地，s24包括以下子步骤：

20、s241、将各个像素点的遍历差异值从大到小排列，将前三个遍历差异值和最后三个遍历差异值的均值作为直接阈值，将其余遍历差异值的均值作为间接阈值；

21、s242、将直接阈值和间接阈值的较小值作为图像质量区间的下限，将直接阈值和间接阈值的较大值作为图像质量区间的上限，生成图像质量区间；

22、s243、提取像素值属于图像质量区间的像素点，作为固有像素点集合，确定图像质量固有值；

23、s244、根据图像质量固有值，确定图像质量矩阵。

24、进一步地，s243中，图像质量固有值g的计算公式为：

25、；

26、式中，表示固有像素点集合中第个像素点的遍历差异值，表示固有像素点集合中第个像素点在对应滑动窗口的滑动向量，表示固有像素点集合中第个像素点的像素向量，表示固有像素点集合中第个像素点的像素值，表示固有像素点集合的像素点总数，表示指数函数。

27、进一步地，s244中，图像质量矩阵的表达式为：

28、；

29、式中，表示图像质量固有值，表示图像质量区间的下限，表示图像质量区间的上限。

30、进一步地，s25中，改善表面工作图像数据中像素点的像素质量幅度的计算公式为：

31、；

32、式中，表示像素点的横坐标，表示像素点的纵坐标，表示改善图像数据中像素点的像素值，表示图像质量矩阵。

33、进一步地，s3中，计算相邻像素点之间的像素质量幅度的差值，若差值大于或等于阈值，则电池存在故障，否则不存在故障。

34、在相连像素点之间的像素质量幅度的差值较大时，则说明像素点出现像素突变，此处存在氧化可能。阈值可以根据多次实验确定。

35、本发明的有益效果是：本发明针对电池外观的接线柱情况进行图像处理，确定电池表面图像中各个像素点的像素质量幅度，通过像素质量幅度的变化情况确定改善表面工作图像数据中是否存在氧化物，克服人工观察可能不仔细导致漏检的缺点，对电池的外观图像进行遍历，保证检测到位，及时发现电池的故障。

技术特征：

1.一种新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s2包括以下子步骤：

3.根据权利要求2所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s22中，第i个像素点在对应滑动窗口的滑动向量si的表达式为：

4.根据权利要求2所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s23中，第i个像素点的遍历差异值ei的计算公式为：

5.根据权利要求2所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s24包括以下子步骤：

6.根据权利要求5所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s243中，图像质量固有值g的计算公式为：

7.根据权利要求5所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s244中，图像质量矩阵的表达式为：

8.根据权利要求2所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s25中，改善表面工作图像数据中像素点的像素质量幅度的计算公式为：

9.根据权利要求1所述的新能源汽车电池故障检测方法，其特征在于，所述s3中，计算相邻像素点之间的像素质量幅度的差值，若差值大于或等于阈值，则电池存在故障，否则不存在故障。

技术总结本发明公开了一种新能源汽车电池故障检测方法，涉及电池检测技术领域，包括以下步骤：S1、采集电池的表面工作图像数据，并对表面工作图像数据进行平滑处理，得到改善表面工作图像数据；S2、确定每个像素点的像素质量幅度；S3、根据改善表面工作图像数据中每个像素点的像素质量幅度，确定电池是否存在故障。通过像素质量幅度的变化情况确定改善表面工作图像数据中是否存在氧化物，克服人工观察可能不仔细导致漏检的缺点，对电池的外观图像进行遍历，保证检测到位，及时发现电池的故障。技术研发人员：文红专,刘纪,李勇,安靖宇,李春明,陈虎,张辉才受保护的技术使用者：成都航空职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/11/4