一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备。


背景技术：

2.随着动力电池的长期使用，动力电池会出现电池老化，能量衰减等问题。造成动力电池容量衰减的主要原因有电池内部存在的一些副反应、电极结构和电解液成分的变化、电池的设计及制作工艺、电池的使用环境温度以及电池的使用方法，如充放电电流、充放电深度等。
3.在动力电池的使用过程中，可以通过分析用户的充电过程及用户的充电行为，识别造成电池容量衰减的充电行为，指导用户科学充电以减少动力电池的不良充电行为导致的动力电池容量不可逆的衰减。同时，通过识别用户的行为特征，有利于了解不同阶段用户的心理需求，使企业提高运营效率，提升服务质量。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备，用以解决在给动力电池充电过程中，不良的充电行为造成的电池容量衰减的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
6.本发明实施例提供一种动力电池充电过程监控方法，包括：
7.对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据；
8.根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标；
9.根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息。
10.可选地，所述根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标包括：
11.获取所述动力电池的最近统计周期的所述充电数据信息；
12.根据所述最近统计周期的所述充电过程数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标。
13.可选地，根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，包括：
14.将多个所述行为习惯指标分别与相应的预设阈值进行比较，获得比较结果；
15.根据所述比较结果，确定所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息。
16.可选地，根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池
的充电过程优化信息包括：
17.通过聚类分析算法，对多个所述动力电池的使用用户进行用户分类；
18.根据所述充电过程数据，针对不同类型的用户，确定不同使用类型的动力电池的充电过程中的充电过程优化信息。
19.可选地，所述充电过程数据包括以下至少之一数据：
20.充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量，换电站或无人值守换电站中充电仓位编号、满电空闲时间、满电空闲时长占比。
21.本发明实施例还提供一种动力电池充电过程监控装置，包括：
22.采集模块，用于对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据；
23.分析模块，用于根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标；
24.确定模块，用于根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息。
25.可选地，所述分析模块包括：
26.获取单元，用于获取所述动力电池的最近统计周期的所述充电数据信息；
27.分析单元，用于根据所述最近统计周期的所述充电过程数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标。
28.可选地，所述确定模块包括：
29.比较单元，用于将多个所述行为习惯指标分别与相应的预设阈值进行比较，获得比较结果；
30.第一确定单元，用于根据所述比较结果，确定所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息。
31.可选地，所述确定模块包括：
32.计算单元，用于通过聚类分析算法，对多个所述动力电池的使用用户进行用户分类；
33.第二确定单元，用于根据所述充电过程数据，针对不同类型的用户，确定不同使用类型的动力电池的充电过程中的充电过程优化信息。
34.可选地，所述采集模块用于采集以下至少之一数据：
35.充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量，换电站或无人值守换电站中充电仓位编号、满电空闲时间、满电空闲时长占比。
36.本发明实施例还提供一种动力电池充电过程监控设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的动力电池充电过程监控方法。
37.本发明的有益效果是：
38.本发明方案，通过对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据；根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标；根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息。根据行为习惯指标评价用户的充电行为和习惯，并且根据充电过程优化信息，指导用户科学充电，减少用户不良的充电习惯造成的电池容量衰减的问题。
附图说明
39.图1表示本发明实施例提供的动力电池充电过程监控方法的流程图；
40.图2表示本发明实施例提供的动力电池充电过程监控装置的结构示意图。
具体实施方式
41.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
42.本发明针对动力电池充电过程中，因为不良的充电行为造成的电池容量衰减的问题，提供一种动力电池充电过程监控方法、装置及设备。
43.本发明实施例提供一种动力电池充电过程监控方法，如图1的动力电池充电过程监控方法的流程图所示，包括：
44.s101：对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据。
45.所述充电过程数据包括以下至少之一数据：
46.充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量，换电站或无人值守换电站中充电仓位编号、满电空闲时间、满电空闲时长占比。
47.需要说明的是，本实施例中，所述动力电池可选为锂电池。
48.在获取所述充电过程数据时，将所能够获取到的充电过程数据全部获取。
49.所述动力电池的搭载领域包括：乘用车、商用车、低速车、换电站、无人值守换电站、储能等领域。
50.在采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据之前，获取所述动力电池的电池包信息，至少包括：电池包厂商、电池包编码、生产日期、搭载车型、连接方式、标称电压、标称容量、标称能量、可用能量等，并且也需要获取电池芯的信息，至少包括：电芯厂商、电芯型号、电芯类型、电芯标称容量等。
51.s102：根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标。
52.所述根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标包括：
53.获取所述动力电池的最近统计周期的所述充电数据信息；
54.根据所述最近统计周期的所述充电过程数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标。
55.需要说明的是：所述最近统计周期可以以周、月、年为周期，也可以根据使用用户或者运营要求进行调整。
56.根据上述的充电过程数据所包含的数据，分析得出的相应所述动力电池充电的行为习惯指标包括：最近统计周期内充电总次数、充电频次、平均充电起始时动力电池剩余电量、平均充电截止时动力电池剩余电量、平均充电起始时动力电池电压、平均充电截止时动力电池电压、平均充电电流、平均充电温度、各时段开始充电占比、各时段结束充电占比、各时段充电概率、平均充电时长、充电总时长、高温充电累计时长、低温充电累计时长、最佳温度充电累计时长、充电时长占比、高温充电累计时长占比、低温充电累计时长占比、最佳温度充电时长占比、平均充入容量、平均充入能量、充入总容量、充入总能量、快充频率、快慢充比例等。
57.在对不同的动力电池充电的行为习惯指标进行分析时，需要获取能够对所述动力电池充电的行为习惯指标进行分析的所有充电过程数据，才能够对动力电池充电的行为习惯指标进行分析，该充电过程数据可以为一个或者多个。
58.s103：根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息。
59.根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，包括：
60.将多个所述行为习惯指标分别与相应的预设阈值进行比较，获得比较结果；
61.根据所述比较结果，确定所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息。
62.需要说明的是，将上述的行为习惯指标分别与相应的预设阈值，获得比较结果，根据所述比较结果，可以确定所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，根据所述充电行为特征信息，可以评价用户的充电行为和习惯，指导用户科学充电，减少用户不良的充电习惯造成的电池容量衰减的问题。
63.根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息包括：
64.通过聚类分析算法，对多个所述动力电池的使用用户进行用户分类；
65.针对不同类型的用户，根据所述充电过程数据，确定不同使用类型的动力电池的充电过程中的充电过程优化信息。
66.需要说明的是，通过聚类分析算法，对多个所述动力电池的使用用户进行用户分类，包括所述动力电池的使用区域，使用用户的类型等，针对不同类型的用户，根据上述的充电过程数据，比较不同类型的用户的充电行为及特征信息，确定不同使用类型的动力电池的充电过程中的充电过程优化信息，提高企业的运营效率及服务质量，为运维管理、规划建设、市场布局等提供相应意见。
67.所述的聚类分析算法包括：k-means算法、k-medoids算法、神经网络法等。
68.下面以一个具体的实施例说明对动力电池充电过程监控方法的具体过程：
69.以某车型的一位用户为例，首先采集该用户的车辆所搭载的动力电池的充电过程数据，至少包括：充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量。
70.获取最近统计周期的所述充电数据信息，其中，最近统计周期为近三个月(统计周期时间为：2019年10月至2019年12月)，根据近三个月的充电数据信息，分析得到相应所述动力电池充电的行为习惯指标，所述行为习惯指标如下表1所示。
71.表1行为习惯指标数据表
72.[0073][0074]
通过分析表1中的行为习惯指标，并且与各指标相应的预设阈值进行比较，平均充电起始时动力电池剩余电量为44.04％，平均充电起始时动力电池剩余电量为90.39％，计
算得到，该动力电池充电深度小于80％；平均充电电流为8.12a，快充频率及快慢充比例均为0，计算得到，快充频率小于20％；平均充电温度为5.92℃，低温充电累计时长为123.19h，低温充电累计时长占比为80.52％。根据上述的行为指标分析结果，该用户充电习惯良好，但是由于环境温度影响，充电温度相对较低，建议用户尽量在车辆行驶结束后立即充电，减少环境温度对电池的不良影响。
[0075]
下面以某车型的100位用户为例，首先采集该100位用户的车辆所搭载的动力电池的充电过程数据，至少包括：充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量。
[0076]
之后通过聚类分析算法，对该100位用户进行分类，包括对使用区域和用户类型进行分类，并根据上述的充电过程数据分析不同类型的用户的充电行为特征信息，得到如下表2所示的数据。
[0077]
表2不同类型的用户的行为特征数据表
[0078][0079]
根据表2中的私家车的平均充电起始时动力电池剩余电量为28.62％，运营车的平均充电起始时动力电池剩余电量为45.56％，可以得出：私家车用户的“电量保护”现象更加明显，表明私家车用户对动力电池的续驶里程没有信心，企业可以采取措施增加动力电池的续驶里程，同时私家车用户的浅充浅放的充电习惯有利于减缓电池容量的衰减速率，在规定质保期内符合容量要求的可能性更大。
[0080]
本发明实施例，通过对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据；根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标；根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确
定所述动力电池的充电过程优化信息。根据充电过程优化信息，可以在使用用户给动力电池充电过程中，减少因为不良的充电行为造成的电池容量衰减的问题。
[0081]
本发明实施例还提供一种动力电池充电过程监控装置，如图2的动力电池充电过程监控装置的结构示意图所示，包括：
[0082]
采集模块201，用于对于预设数量的多个动力电池，分别采集每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据；
[0083]
分析模块202，用于根据每一所述动力电池的历史使用数据，分析相应所述动力电池充电的多个行为习惯指标；
[0084]
确定模块203，用于根据多个所述行为习惯指标，分析每一所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息，以及根据每一所述动力电池充电过程中的充电过程数据，确定所述动力电池的充电过程优化信息。
[0085]
所述分析模块202包括：
[0086]
获取单元，用于获取所述动力电池的最近统计周期的所述充电数据信息；
[0087]
分析单元，用于根据所述最近统计周期的所述充电过程数据，分析相应所述动力电池充电的行为习惯指标。
[0088]
所述确定模块203包括：
[0089]
比较单元，用于将多个所述行为习惯指标分别与相应的预设阈值进行比较，获得比较结果；
[0090]
第一确定单元，用于根据所述比较结果，确定所述动力电池的使用用户的充电行为特征信息。
[0091]
所述确定模块203包括：
[0092]
计算单元，用于通过聚类分析算法，对多个所述动力电池的使用用户进行用户分类；
[0093]
第二确定单元，用于针对不同类型的用户，根据所述充电过程数据，确定不同使用类型的动力电池的充电过程中的充电过程优化信息。
[0094]
所述采集模块201用于采集以下至少之一数据：
[0095]
充电起始时动力电池剩余电量、充电截止时动力电池剩余电量、充电起始时动力电池电压、充电截止时动力电池电压、充电电流、充电温度、充电起始时间、充电截止时间、充电时长、充入容量、充入能量，换电站或无人值守换电站中充电仓位编号、满电空闲时间、满电空闲时长占比。
[0096]
本发明实施例还提供一种动力电池充电过程监控设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现上述的动力电池充电过程监控方法。
[0097]
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。