一种诊断电池安全状态的方法及装置与流程

1.本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种诊断电池安全状态的方法及装置。


背景技术：

2.电池安全是目前生活中一项潜在的危险，一个异常的电池可能会发生自燃、突然爆炸，或者是掉电、漏电等异常问题，处处威胁着人们的生活安全。
3.现有技术中，在采用电池内阻确定电池的安全状态时，先通过实时采集电池电芯单个时间段的电压和电流计算电池内阻，再根据电池内阻确定电池的安全状态，但是当电芯的电压或电流瞬间产生波动时，实时采集的信号误差大，降低了计算电池内阻的准确度，从而无法准确诊断电池的安全状态，若不能准确诊断电池阻值，不仅干扰判断电池是否超期限使用，同时不能准确输出任意组电芯阻值，降低对电芯故障判断进而不能正确判断电池是否有故障的问题


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池内阻诊断精度缺陷。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种诊断电池安全状态方法，包括如下步骤：获取待检测电池中各电芯在不同时间段的电池电芯数据；根据各电芯在不同时间段的电池电芯数据分别生成各电芯分别对应的电池虚拟老化曲线；根据不同时间段内各电芯的电池电芯数据分别生成不同时间段分别对应的电芯虚拟故障曲线；根据所述电池虚拟老化曲线和所述电芯虚拟故障曲线确定所述待检测电池的安全状态。
7.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态方法中，根据所述电池虚拟老化曲线和所述电芯虚拟故障曲线确定所述待检测电池的安全状态，包括：
8.根据所述电池虚拟老化曲线检测所述待检测电池的老化状况；
9.根据所述电芯虚拟故障曲线确定所述待检测电池的电芯安全状况；
10.若所述待检测电池为非老化状态，且所述待检测电池的电芯安全，判定所述待检测电池处于安全状态。
11.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态方法中，根据所述电池虚拟老化曲线检测所述待检测电池的老化状态，包括：
12.若所述电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值，判定所述待检测电池为老化状态。
13.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态方法中，根据所述电芯虚拟故障曲线确定所述待检测电池的电芯安全状况，包括：
14.若所述电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值，判定所述待检测电池的电芯故障。
15.第二方面，本发明提供了一种诊断电池安全状态装置，包括：电池数据收集模块，
用于获取待检测电池中各电芯在不同时间段的电池电芯数据；老化故障模块，用于根据各电芯在不同时间段的电池电芯数据分别生成各电芯分别对应的电池虚拟老化曲线；电芯故障模块，用于根据不同时间段内各电芯的电池电芯数据分别生成不同时间段分别对应的电芯虚拟故障曲线；检测模块，用于根据所述电池虚拟老化曲线和所述电芯虚拟故障曲线确定所述待检测电池的安全状态。
16.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态装置中，老化故障模块包括：电池老化曲线子模块，用于根据所述电池电芯数据生成相应的电池虚拟老化曲线；电池老化检测子模块，用于根据所述电池虚拟老化曲线检测所述待检测电池的老化状况。
17.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态装置中，电芯故障模块包括：电芯故障曲线子模块，用于根据所述电池电芯数据生成相应的电芯虚拟故障曲线；电芯故障检测子模块，用于根据所述电芯虚拟故障曲线检测所述待检测电池电芯的安全状况。
18.可选地，在本发明提供的诊断电池安全状态装置中，检测模块对电视安全进行诊断时，若所述待检测电池为非老化状态，且所述待检测电池的电芯安全，所述安全诊断子模块用于判定所述待检测电池处于安全状态。
19.第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：
20.至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，从而执行如本发明第一方面提供的诊断电池安全状态方法。
21.第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明第一方面提供的诊断电池安全状态方法。
22.本发明技术方案，具有如下优点：
23.本发明提供的诊断电池安全状态方法，通过多个时间段采集的各电池电芯数据形成电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线，基于电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线诊断电池的安全状态，即使其中一个时间段采集的电压或电流瞬间产生波动，也不会对电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线产生大的影响，因此，本发明实施例提供的诊断电池安全状态方法通过动态分布诊断电池阻值判断电池是否为老化状态，若是则限定电池使用周期，增强电池使用安全，同时判断电芯状态，若电芯异常，则快速处理问题电池，减小了电芯电信号误差对诊断结果的影响，从而能够准确判断待检测电池的安全状态。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例中诊断电池安全状态方法的一个具体示例的流程图；
26.图2为本发明实施例中诊断电池安全状态装置的一个具体示例的结构示意图；
27.图3为本发明实施例中计算机设备的一个具体实例的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.实施例1
31.本实施例提供一种诊断电池安全状态方法，可应用于电池内阻诊断上，如图1所示，包括如下步骤：
32.步骤s1：获取待检测电池中各电芯在不同时间段的电池电芯数据。
33.在一可选实施例中，电池电芯数据包括但不限于待检测电池电芯的电流、电压。
34.在一可选实施例中，待检测电池的种类包括但不限于镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。
35.在一可选实施例中，待检测电池中包括多个电池电芯b1、b2、...,b(n)，在诊断电池安全状态时，先获取一个或多个数据采集指令，不同的数据采集指令对应不同的电池电芯，实时采集电池电芯在诊断时间
△
t1、
△
t2、...，
△
t(m)的电压、电流，控制采集电芯电信号数据。
36.在一可选实施例中，当采集电池电芯数据时，电池电芯数据出现异常数据时，可以通过干扰指令干扰出现的异常数据，避免采集到异常数据，从而影响对电池安全状态的判断。
37.步骤s2：根据各电芯在不同时间段的电池电芯数据分别生成各电芯分别对应的电池虚拟老化曲线。
38.在一可选实施例中，电池电芯数据包括各电池电芯在不同时刻的电压和电流，在生成电池虚拟老化曲线时，先根据电池电芯在不同时刻的电压和电流计算该电池电芯的电芯阻值，将所生成的电芯阻值进行动态存储，再根据电池虚拟老化曲线所需要的数据，将存储域存储的数据动态变换存储生成所需要的数据，然后根据该数据生成该电池电芯对应的电池虚拟老化曲线。
39.在一可选实施例中，分别获取存储域中电池电芯b1、b2、...,b(n)在时间
△
t1、
△
t2、...、
△
t(m)的电阻，将获取到的电池电芯阻值数据动态变换存储生成[r11，r12，
…
，r1(m)]1，[r21，r22，
…
，r2(m)]2，
…
，[r(n)1，r(n)2，
…
，r(n)(m)](n)并生成相对应的电池虚拟老化曲线。
[0040]
在一可选实施例中，每一个电芯对应一条电池虚拟老化曲线。
[0041]
步骤s3：根据不同时间段内各电芯的电池电芯数据分别生成不同时间段分别对应的电芯虚拟故障曲线。
[0042]
在一可选实施例中，先根据电池电芯数据分别生成各电池电芯在不同时间的电芯阻值，然后根据不同电池电芯在相同时间的电芯阻值生成不同时间对应的电芯阻值集合：从存储域中获取所有电池电芯在时间
△
t1、
△
t2、...，
△
t(m)的电阻，将获取到的电池电芯阻值数据动态变换存储生成[r11，r21，
…
，r(n)1]1，[r12，r22，
…
，r(n)2]2，
…
，[r1(m)，r2(m)，
…
，r(n)(m)](m)，其中，[r1(m)，r2(m)，
…
，r(n)(m)](m)表示电池电芯b1、b2、...,b(n)
在第m个时间段的电芯阻值生成的电芯阻值集合，根据[r11，r21，
…
，r(n)1]1，[r12，r22，
…
，r(n)2]2，
…
，[r1(m)，r2(m)，
…
，r(n)(m)](m)分别生成该电池电芯在
△
t1，
△
t2、...
△
t(m)时所对应的电芯虚拟故障曲线。
[0043]
在一可选实施例中，每个时间段对应一条电芯虚拟故障曲线。
[0044]
步骤s4：根据电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线确定待检测电池的安全状态。
[0045]
本发明实施例提供的诊断电池安全状态方法，通过多个时间段采集的各电池电芯数据形成电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线，基于电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线诊断电池的安全状态，即使其中一个时间段采集的电压或电流瞬间波动，也不会对电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线产生影响，因此，本发明实施例提供的诊断电池安全状态方法消除了电芯电信号误差对诊断结果的影响，从而能够准确判断待检测电池的安全状态。
[0046]
在一可选实施例中，电池的安全状态包括正常状态和异常状态。
[0047]
在一可选实施例中，异常状态包括电池老化状态和电芯故障状态。
[0048]
在一可选实施例中，根据电池虚拟老化曲线中的数值判断电池状态时，根据电池虚拟老化曲线中的相关数据与第一预设值、第三预设值进行比较，判定待检测电池的老化状态。
[0049]
第一预设值、第三预设值可以根据实际需求进行设置，示例性地，设定第一预设值为50％，第三预设值为20％，当电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于50％，且电池虚拟老化曲线中超出安全范围中的数值占到总数值的20％，则认为电池为老化状态。
[0050]
在一可选实施例中，电池内阻具有正常的波动范围，即，电池内阻的值在该范围内波动，均可认为电池为正常状态，即使电池内阻在正常波动范围内变化，也可能出现电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值的情况，因此，为了提高判断结果的可靠性，在判定电池安全状态时增加了安全范围作为判定条件。
[0051]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电池虚拟老化曲线中的数据增长率小于第一预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例大于第三预设值，则判定待检测电池为老化状态。
[0052]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例大于第三预设值则判定待检测电池为老化状态。
[0053]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电池虚拟老化曲线中的数据增长率小于第一预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例小于第三预设值，则判定待检测电池为正常状态。
[0054]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例小于第三预设值，则判定待检测电池为正常状态。
[0055]
在一可选实施例中，当判定待检测电池为老化状态时，通过限定电池使用周期增强电池使用安全。
[0056]
在一可选实施例中，根据电芯虚拟故障曲线中的数值判断电池状态时，根据电芯
虚拟故障曲线中的相关数据与第二预设值、第四预设值进行比较，判定待检测电池电芯的安全状态。
[0057]
第二预设值、第四预设值可以根据实际需求进行设置，示例性地，设定第二预设值为50％，第四预设值为20％，当电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于50％，且电芯虚拟故障曲线中超出安全范围中的数值占到总数值的20％，则认为电芯为故障状态。
[0058]
在一可选实施例中，电池内阻具有正常的波动范围，即，电池内阻的值在该范围内波动，均可认为电池为正常状态，即使电池内阻在正常波动范围内变化，也可能出现电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值的情况，因此，为了提高判断结果的可靠性，在判定电池安全状态时增加了安全范围作为判定条件。
[0059]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电芯虚拟故障曲线中的数据增长率小于第二预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例大于第四预设值，则判定待检测电芯为故障状态。
[0060]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电芯虚拟故障曲线中电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值，在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例大于第四预设值，则判定待检测电芯为故障状态。
[0061]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电芯虚拟故障曲线中的数据增长率小于第二预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例小于第四预设值，则判定待检测电芯为正常状态。
[0062]
在一可选实施例中，在判断电池安全状态时，当电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值，且在安全范围外的数值占曲线中总数值的比例小于第四预设值，则判定待检测电芯为正常状态。
[0063]
在一可选实施例中，根据电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线，判、断电池的老化状态和电池电芯状态时，其内阻设有安全范围，当电池虚拟老化曲线或电芯虚拟故障曲线的曲线图像在安全范围内波动，即使电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值或电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值，也认为电池的老化状态或电池电芯状态为正常状态；当电池虚拟老化曲线中的数据增长率大于第一预设值或电芯虚拟故障曲线中的数据增长率大于第二预设值，且安全范围内的数值占总数值的比例超出对应的第三预设值或第四预设值时，则认为电池为老化状态或电芯状态为异常状态。
[0064]
实施例2
[0065]
本施例提供一种诊断电池安全状态装置，如图2所示，包括：
[0066]
电池数据收集模块，用于获取待检测电池中各电芯在不同时间段的电池电芯数据，详细内容上述实施例中步骤s1的描述，在此不再赘述；
[0067]
老化故障模块，用于根据各电芯在不同时间段的电池电芯数据分别生成各电芯分别对应的电池虚拟老化曲线，详细内容上述实施例中步骤s2的描述，在此就不做赘述；
[0068]
电芯故障模块，用于根据不同时间段内各电芯的电池电芯数据分别生成不同时间段分别对应的电芯虚拟故障曲线，详细内容上述实施例中步骤s3的描述，在此不再赘述；
[0069]
检测模块，用于根据电池虚拟老化曲线和电芯虚拟故障曲线确定待检测电池的安全状态，详细内容上述实施例中步骤s4的描述，在此不再赘述；
[0070]
在一可选实施例中，电池老化曲线子模块，用于根据电池电芯数据生成相应的电
池虚拟老化曲线；电池老化检测子模块，用于根据电池虚拟老化曲线检测待检测电池的老化状况，详细内容上述实施例中步骤s2的描述，在此不再赘述；
[0071]
在一可选实施例中，电芯故障曲线子模块，用于根据电池电芯数据生成相应的电芯虚拟故障曲线；电芯故障检测子模块，用于根据电芯故障曲线检测待检测电池电芯的安全状况，详细内容上述实施例中步骤s3的描述，在此不再赘述；
[0072]
在一可选实施例中，检测模块在对电池安全进行诊断时，若待检测电池为非老化状态，且待检测电池的电芯安全，安全诊断子模块用于判定待检测电池处于安全状态，详细内容上述实施例中步骤s4的描述，在此不再赘述；
[0073]
实施例3
[0074]
本发明实施例提供一种计算机设备，如图3所示，包括：至少一个处理器31，例如cpu(central processing unit，中央处理器)，至少一个通信接口32，存储器34，至少一个通信总线33。其中，通信总线33用于实现这些件之间的连接通信。其中，通信接口32可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选通信接口32还可以包括标准的有线接口、无线接口。
[0075]
存储器34可以是高速ram存储器(ramdom access memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器34可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器31的存储装置。其中处理器31可以执行实施例1中的诊断电池安全状态的方法。存储器34中存储一组程序代码，且处理器31调用存储器34中存储的程序代码，以用于执行实施例1中的诊断电池安全状态的方法。其中，通信总线33可以是外设部件互连标(peripheralcomponent interconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称eisa)总线等。通信总线33可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条线表示，但并不表仅有一根总线或一种类型的总线。其中，存储器34可以包括易失性存储(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：ram)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：hdd)或固降硬盘(英文：solid-state drive，缩写：ssd)；存储器34还可以包括上述种类的存储器的组合。其中，处理器31可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：network processor，缩写：np)或者cpu和np的组合。其中，处理器31还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：asic)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：pld)或其组合。
[0076]
上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logicdevice，缩写：cpld)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：fpga)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,缩写：gal)或其任意组合。
[0077]
实施例4
[0078]
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储器还用于存储程序指令。处理器可以调用程序指令，实现如本技术执行实施例1中的诊断电池安全状态的方法。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行实施例1中的诊断电池安全状态的方法。其中，存储介质可为磁
碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固降硬盘(solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0079]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。