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一种基于大数据的电池安全性能测试系统及方法与流程

2022-11-28 13:39:50 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电池性能测试技术领域,具体为一种基于大数据的电池安全性能测试系统及方法。


背景技术:

2.酸铅蓄电池电池作为一种蓄电池,具有成本低、性价比高、能充电且可以反复使用的特点,进而经常被人们用来做为电动车上的动力来源。
3.酸铅蓄电池在日常使用过程中,随着使用环境中温度的不同,电池正极板中的活性物质会软化脱落的速度也会存在差异,而正极板上活性物质的软化脱落会使得电池容量下降,严重影响电池的使用寿命;同时,酸铅蓄电池在长时间不使用的情况下,电池内的电量会慢慢减少,若持续时间过长,甚至会出现电池亏电的情况,而电池亏电则会导致电池负极硫化,会在电池极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,充电时又非常难以转化为铅,这种硫酸铅的导电性不良、电阻大,溶解度和溶解速度又很小,充电时难以恢复,进而会导致电池容量降低且电池寿命缩短。
4.当前的基于大数据的电池安全性能测试系统,仅仅是通过现有设备对高低温、短路、防爆、过充过放电、低气压、温度循环、振动、加速度冲击、跌落、挤压、针刺、重物冲击、热滥用、燃烧及洗涤状态下的电池性能进行测试,进而评估电池的综合安全性能,但是现有技术存在较大的缺陷,没有结合历史数据中用户对电池具体的实际使用情况,分析电池当前状态下的电池安全性能,由于不同用户对电池的使用情况是不同的,进而相同使用时长下的不同用户使用后的电池相应的安全性能是存在较大差异的。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种基于大数据的电池安全性能测试系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于大数据的电池安全性能测试方法,所述方法包括以下步骤:s1、将待测电池第一次开始使用的时间点作为参照点,获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,所述使用数据包括t、待测电池型号、t时待测电池对应的温度、t距离待测电池最近一次使用结束时的时长及待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量,将t对应的使用数据记为qt,所述qt对应一个数组,qt=[t,b,tt,ct,dt],其中,b表示待测电池型号,tt表示t时待测电池对应的温度,ct表示t距离待测电池最近一次使用结束时的时长,dt表示待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量,当待测电池在t时为工作状态时,ct=0且dt的值等于待测电池在t时通过传感器监测到的剩余电量;
s2、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系g(x),及电池负极硫化速率与亏电时长之间关系g1(x1),结合s1中获取的数据,获取待测电池中负极硫化物的累积量lf;s3、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系,结合s1中获取的数据,获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;s4、获取数据库中与待测电池型号相同的电池的理论寿命值a,及不同理论使用时间tl分别对应的电池负极硫化物的累积量及电池正极板中活性物质的累积脱落量,预测待测电池当前使用状态的寿命;s5、计算待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命,得到电池安全性能测试结果,并对电池安全性能测试结果进行管理,当所得剩余使用寿命大于等于第一预设值时,则判定待测电池状态正常,当所得剩余使用寿命小于第一预设值时,则判定待测电池状态异常,存在安全隐患,建议对电池进行保养或更换,所述第一预设值为数据库中预置的常数。
[0007]
本发明中与待测电池型号相同的电池的理论寿命值a,及不同理论使用时间tl分别对应的电池负极硫化物的累积量及电池正极板中活性物质的累积脱落量,均是数据库中提前预置的。
[0008]
进一步的,所述s2中获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系的方法包括以下步骤:s2.1、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,满电的电池在放置过程中,不同放置时长c分别对应的电池剩余电量dc,并构建第一数据对(c,dc);s2.2、以c=0为起点,每第一单位时长c1为步长,每隔第一单位时长获取一次第一数据对,直至获取的第一数据对中的第二个数值出现0为止,所述第一单位时长c1为数据库中预置的常数;s2.3、以o为原点、以放置时长为x轴、以电池剩余电量为y轴,构建第一平面直角坐标系,并在第一平面直角坐标系中分别标注出各个第一数据对对应的坐标点;s2.4、以数据库中的第一关系函数模型对第一平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第一平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g(x)记为电池电量与放置时长之间的关系;所述数据库中第一关系函数模型为y=a1*x a2,a1为第一系数,a2为第二系数。
[0009]
本发明获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系的过程中,是考虑到电池在放置过程中,机器内的元器件仍会持续消耗电池内的电量,进而电池内的电量的随着放置时长的增加而减少,获取g(x)不仅对电池电量与放置时长之间的关系进行量化,还为后续步骤计算电池在每次放置过程中相应的亏电时长提供了数据参照。
[0010]
进一步的,所述s2中获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池负极硫化速率与亏电时长之间关系的方法包括以下步骤:s2-1、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池亏电闲置过程中,不同亏
电时长ck分别对应的电池负极硫化速率eck,并构建第二数据对(ck,eck),以数据库中预置的第二单位时长c2为步长,每隔第二单位时长获取一次第二数据对,直至电池负极的硫化量达到预置的阈值停止,当ck=0时,判定eck=0,当ck=n*c2 0.5*c2且n为整数时,判定eck等于亏电时长为(n 1)*c2对应的电池负极硫化量与亏电时长为n*c2对应的电池负极硫化量的差值除以c2的商,所述电池负极硫化量等于电池负极产生的硫化物的总质量;s2-2、以o1为原点、以亏电时长为x1轴、以电池负极硫化速率为y1轴,构建第二平面直角坐标系,并在第二平面直角坐标系中分别标注出各个第二数据对对应的坐标点;s2-3、以数据库中的第二关系函数模型对第二平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第二平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g1(x1)记为电池负极硫化速率与亏电时长之间的关系;所述数据库中第二关系函数模型为y1=a4*tanh(x1 a5) a6,a4为第四系数,a5为第五系数,a6为第六系数,。
[0011]
本发明获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池负极硫化速率与亏电时长之间关系,是为了将电池负极硫化速率与亏电时长之间的关系进行量化,便于计算待测电池每次放置过程中亏电时长阶段,不同亏电时长对应的电池负极硫化速率,为后续步骤中计算待测电池中负极硫化物的累积量提供了数据参照。
[0012]
进一步的,所述s2中获取待测电池中负极硫化物的累积量的方法包括以下步骤:s201、获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,并将获取的各个使用数据构成的集合记为第一集合,将t对应的使用数据记为qt,qt=[t,b,tt,ct,dt],使用数据每隔第一预设时长ty获取一次,判断ct的值是否等于0,提取ct≠0的各个t值分别对应的使用数据,并判断提取的各个使用数据中相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值是否存在不等于ty的情况,当相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值存在不等于ty的情况时,获取该相邻的两个使用数据中对应的较小的t值,记为tx,并在tx对应的使用数据的后面设置一个分割点,通过分割点对提取的ct≠0的各个t值分别对应的使用数据进行分割,得到不同时间片段对应的使用数据;当相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值不存在不等于ty的情况时,将提取的ct≠0的各个t值分别对应的使用数据作为一个时间片段对应的使用数据;获取每个时间片段中对应的各个使用数据内最大ct及相应的dt,得到每个时间片段对应的第一类型数据对,将第m个时间片段对应的第一类型数据对记为[ctm,dtm];s202、获取电池电量与放置时长之间的关系g(x)及电池负极硫化速率与亏电时长之间的关系g1(x1);s203、得到在第m个时间片段内待测电池中负极硫化物的积累量lfm,,
其中,x0表示g(x)=0时对应的x值,默认g(x)在0≤x≤x0时是单调变化的,g-1
(x)为g(x)的反函数,g-1
(dtm)表示g(x)的结果为dtm时对应的x值;当x0-g-1
(dtm)-ctm>0时,则判定h[x0-g-1
(dtm),ctm]=x0-g-1
(dtm)-ctm;当x0-g-1
(dtm)-ctm≤0时,则判定h[x0-g-1
(dtm),ctm]=0,且lfm=0;s204、得到待测电池中负极硫化物的积累量lf,,其中,m1表示待测电池对应的时间片段总个数。
[0013]
本发明获取待测电池中负极硫化物的累积量的过程中,获取h[x0-g-1
(dtm),ctm],是为了判断在第m个时间片段内,待测电池对应的最大亏电时长,进而得到第m个时间片段内待测电池中负极硫化物的积累量。
[0014]
进一步的,所述s3中获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量的方法包括以下步骤:s3.1、获取数据库中在不同工作温度情况下,待测电池中正极板活性物质在第三单位时间c3内的脱落量,将工作温度为t0时,待测电池中正极板活性物质在第三单位时间内的脱落量记为lzt0,得到第三数据对[t0,lzt0/c3];s3.2、以o2为原点、以电池工作温度为x2轴、以电池正极活性物质脱落速率为y2轴,构建第三平面直角坐标系,并在第三平面直角坐标系中分别标注出各个第三数据对对应的坐标点;以数据库中的第三关系函数模型对第三平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第三平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g2(x2)记为与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系;所述数据库总第三关系函数模型为y1=a7*σ(x2 a8) a9,a7为第七系数,a8为第八系数,a9为第九系数,;s3.3、获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,并计算待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz,,其中,tmax表示待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t的最大值,tb表示待测电池对应的理论工作温度。
[0015]
本发明获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量的过程中,由于使用数据是每隔ty获取一次的,进而通过传感器监测到的使用数据中,每次获取的tt均会持续ty时长保持不变,且电池在使用过程中,电池工作温度变化是不规律的,进而计算待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz的过程中,需要根据获取的使用数据对待测电池使用时间进行分段,分别获取每段时间内对应的正极板中活性物质的累积脱落量lz,lz在本技术中指的不是总使用时长下电池正极中所有温度对应的活性物质累计脱落量,而是总使用时长下待测电池实际使用过程中电池正极中活性物质累计脱落量与在理论工作温度时电池正极中活性物质累计脱落量的差值,换言之,lz对应的是总使用时长下电池实际使用过程中正极
活性物质累计脱落量相对于理论状态下正极活性物质累计脱落量的偏差值。
[0016]
进一步的,所述s4中预测待测电池当前使用状态的寿命的方法包括以下步骤:s4.1、获取待测电池中负极硫化物的累积量lf及待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;s4.2、获取数据库内与电测电池型号相同的电池,在tl大于等于0且小于等于理论寿命值a的过程中,不同tl值分别对应预置的负极硫化物的累积量lf
tl
及正极板中活性物质的累积脱落量lz
tl
,记为(tl,lf
tl
,lz
tl
);s4.3、结合数据库中tl为不同值时分别对应的(tl,lf
tl
,lz
tl
),预测电池当前使用状态的寿命as,求解(lf/tmax)*tl lf
tl
=lfa时对应的tl的值,记为tl1,求解(lz/tmax)*tl lz
tl
=lza时对应的tl的值,记为tl2,其中,lfa表示tl=a时数据库中预置的负极硫化物的累积量,lza表示tl=a时数据库中预置的正极板中活性物质的累积脱落量,as=min{tl1,tl2},其中,min{tl1,tl2}表示tl1与tl2中的最小值;待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命等于as与tmax的差值。
[0017]
一种基于大数据的电池安全性能测试系统,所述系统包括以下模块:数据获取模块,所述数据获取模块将待测电池第一次开始使用的时间点作为参照点,获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,硫化物积累量量化模块,所述硫化物积累量量化模块获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系g(x),及电池负极硫化速率与亏电时长之间关系g1(x1),结合数据获取模块中获取的数据,获取待测电池中负极硫化物的累积量lf;活性物质脱落量量化模块,所述活性物质脱落量量化模块获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系,结合数据获取模块中获取的数据,获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;电池寿命预测模块,所述电池寿命预测模块获取数据库中与待测电池型号相同的电池的理论寿命值a,及不同理论使用时间tl分别对应的电池负极硫化物的累积量及电池正极板中活性物质的累积脱落量,预测待测电池当前使用状态的寿命;安全性能测试管理模块,所述安全性能测试管理模块计算待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命,得到电池安全性能测试结果,并对电池安全性能测试结果进行管理。
[0018]
进一步的,所述数据获取模块中使用数据包括t、待测电池型号、t时待测电池对应的温度、t距离待测电池最近一次使用结束时的时长及待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量。
[0019]
进一步的,所述安全性能测试管理模块对电池安全性能测试结果进行管理时,当所得剩余使用寿命大于等于第一预设值时,则判定待测电池状态正常,当所得剩余使用寿命小于第一预设值时,则判定待测电池状态异常,存在安全隐
患,建议对电池进行保养或更换,所述第一预设值为数据库中预置的常数。
[0020]
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明结合历史数据中用户对电池具体的实际使用情况,分析电池当前状态下的电池安全性能,考虑到放置时长与电池电量变化关系、负极硫化速率与亏电时长之间的关系及正极活性物质脱落速率与电池工作温度之间的关系,准确预测出电池在不同使用状态下相应的剩余使用寿命,实现对电池安全性能的有效监管。
附图说明
[0021]
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1是本发明一种基于大数据的电池安全性能测试系统的结构示意图;图2是本发明一种基于大数据的电池安全性能测试方法的流程示意图。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
[0023]
请参阅图1-图2,本发明提供技术方案:一种基于大数据的电池安全性能测试方法,所述方法包括以下步骤:s1、将待测电池第一次开始使用的时间点作为参照点,获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,所述使用数据包括t、待测电池型号、t时待测电池对应的温度、t距离待测电池最近一次使用结束时的时长及待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量,将t对应的使用数据记为qt,所述qt对应一个数组,qt=[t,b,tt,ct,dt],其中,b表示待测电池型号,tt表示t时待测电池对应的温度,ct表示t距离待测电池最近一次使用结束时的时长,dt表示待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量,当待测电池在t时为工作状态时,ct=0且dt的值等于待测电池在t时通过传感器监测到的剩余电量;本实施例中若待测电池型号为m01,待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t等于200,t时待测电池对应的温度为25度,待测电池最近一次使用结束时对应的t值等于180,待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量等于40%,由于200-180=20,则200对应的使用数据q200=[200,m01,25,20,40%];s2、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系g(x),及电池负极硫化速率与亏电时长之间关系g1(x1),结合s1中获取的数据,获取待测电池中负极硫化物的累积量lf;所述s2中获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间
的关系的方法包括以下步骤:s2.1、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,满电的电池在放置过程中,不同放置时长c分别对应的电池剩余电量dc,并构建第一数据对(c,dc);s2.2、以c=0为起点,每第一单位时长c1为步长,每隔第一单位时长获取一次第一数据对,直至获取的第一数据对中的第二个数值出现0为止,所述第一单位时长c1为数据库中预置的常数;本实施例中第一单位时长c1等于30秒;s2.3、以o为原点、以放置时长为x轴、以电池剩余电量为y轴,构建第一平面直角坐标系,并在第一平面直角坐标系中分别标注出各个第一数据对对应的坐标点;s2.4、以数据库中的第一关系函数模型对第一平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第一平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g(x)记为电池电量与放置时长之间的关系;所述数据库中第一关系函数模型为y=a1*x a2,a1为第一系数,a2为第二系数。
[0024]
所述s2中获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池负极硫化速率与亏电时长之间关系的方法包括以下步骤:s2-1、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池亏电闲置过程中,不同亏电时长ck分别对应的电池负极硫化速率eck,并构建第二数据对(ck,eck),以数据库中预置的第二单位时长c2为步长,每隔第二单位时长获取一次第二数据对,直至电池负极的硫化量达到预置的阈值停止,当ck=0时,判定eck=0,当ck=n*c2 0.5*c2且n为整数时,判定eck等于亏电时长为(n 1)*c2对应的电池负极硫化量与亏电时长为n*c2对应的电池负极硫化量的差值除以c2的商,所述电池负极硫化量等于电池负极产生的硫化物的总质量;s2-2、以o1为原点、以亏电时长为x1轴、以电池负极硫化速率为y1轴,构建第二平面直角坐标系,并在第二平面直角坐标系中分别标注出各个第二数据对对应的坐标点;s2-3、以数据库中的第二关系函数模型对第二平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第二平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g1(x1)记为电池负极硫化速率与亏电时长之间的关系;所述数据库中第二关系函数模型为y1=a4*tanh(x1 a5) a6,a4为第四系数,a5为第五系数,a6为第六系数,。
[0025]
所述s2中获取待测电池中负极硫化物的累积量的方法包括以下步骤:s201、获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,并将获取的各个使用数据构成的集合记为第一集合,将t对应的使用数据记为qt,qt=[t,b,tt,ct,dt],使用数据每隔第一预设时长ty获取一次,判断ct的值是否等于0,提取ct≠0的各个t值分别对应的使用数据,并判断提取的各个使用数据中相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值是否存在不等于ty的情况,
当相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值存在不等于ty的情况时,获取该相邻的两个使用数据中对应的较小的t值,记为tx,并在tx对应的使用数据的后面设置一个分割点,通过分割点对提取的ct≠0的各个t值分别对应的使用数据进行分割,得到不同时间片段对应的使用数据;当相邻两个使用数据分别对应的t值之间差值的绝对值不存在不等于ty的情况时,将提取的ct≠0的各个t值分别对应的使用数据作为一个时间片段对应的使用数据;获取每个时间片段中对应的各个使用数据内最大ct及相应的dt,得到每个时间片段对应的第一类型数据对,将第m个时间片段对应的第一类型数据对记为[ctm,dtm];s202、获取电池电量与放置时长之间的关系g(x)及电池负极硫化速率与亏电时长之间的关系g1(x1);s203、得到在第m个时间片段内待测电池中负极硫化物的积累量lfm,,其中,x0表示g(x)=0时对应的x值,默认g(x)在0≤x≤x0时是单调变化的,g-1
(x)为g(x)的反函数,g-1
(dtm)表示g(x)的结果为dtm时对应的x值;当x0-g-1
(dtm)-ctm>0时,则判定h[x0-g-1
(dtm),ctm]=x0-g-1
(dtm)-ctm;当x0-g-1
(dtm)-ctm≤0时,则判定h[x0-g-1
(dtm),ctm]=0,且lfm=0;s204、得到待测电池中负极硫化物的积累量lf,,其中,m1表示待测电池对应的时间片段总个数。
[0026]
s3、获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系,结合s1中获取的数据,获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;s4、获取数据库中与待测电池型号相同的电池的理论寿命值a,及不同理论使用时间tl分别对应的电池负极硫化物的累积量及电池正极板中活性物质的累积脱落量,预测待测电池当前使用状态的寿命;所述s3中获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量的方法包括以下步骤:s3.1、获取数据库中在不同工作温度情况下,待测电池中正极板活性物质在第三单位时间c3内的脱落量,将工作温度为t0时,待测电池中正极板活性物质在第三单位时间内的脱落量记为lzt0,得到第三数据对[t0,lzt0/c3];s3.2、以o2为原点、以电池工作温度为x2轴、以电池正极活性物质脱落速率为y2轴,构建第三平面直角坐标系,并在第三平面直角坐标系中分别标注出各个第三数据对对应的坐标点;以数据库中的第三关系函数模型对第三平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合,并将与第三平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合结果,并将最佳拟合结果对应的函数g2(x2)记为与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系;所述数据库总第三关系函数模型为y1=a7*σ(x2 a8) a9,a7为第七系数,a8为第八系数,a9为第九系数,;
s3.3、获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,并计算待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz,,其中,tmax表示待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t的最大值,tb表示待测电池对应的理论工作温度。
[0027]
所述s4中预测待测电池当前使用状态的寿命的方法包括以下步骤:s4.1、获取待测电池中负极硫化物的累积量lf及待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;s4.2、获取数据库内与电测电池型号相同的电池,在tl大于等于0且小于等于理论寿命值a的过程中,不同tl值分别对应预置的负极硫化物的累积量lf
tl
及正极板中活性物质的累积脱落量lz
tl
,记为(tl,lf
tl
,lz
tl
);s4.3、结合数据库中tl为不同值时分别对应的(tl,lf
tl
,lz
tl
),预测电池当前使用状态的寿命as,求解(lf/tmax)*tl lf
tl
=lfa时对应的tl的值,记为tl1,求解(lz/tmax)*tl lz
tl
=lza时对应的tl的值,记为tl2,其中,lfa表示tl=a时数据库中预置的负极硫化物的累积量,lza表示tl=a时数据库中预置的正极板中活性物质的累积脱落量,as=min{tl1,tl2},其中,min{tl1,tl2}表示tl1与tl2中的最小值;待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命等于as与tmax的差值。
[0028]
s5、计算待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命,得到电池安全性能测试结果,并对电池安全性能测试结果进行管理,当所得剩余使用寿命大于等于第一预设值时,则判定待测电池状态正常,当所得剩余使用寿命小于第一预设值时,则判定待测电池状态异常,存在安全隐患,建议对电池进行保养或更换,所述第一预设值为数据库中预置的常数。
[0029]
一种基于大数据的电池安全性能测试系统,所述系统包括以下模块:数据获取模块,所述数据获取模块将待测电池第一次开始使用的时间点作为参照点,获取待测电池在历史数据中各个时间点距离参照点的时长t分别对应的使用数据,硫化物积累量量化模块,所述硫化物积累量量化模块获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,电池电量与放置时长之间的关系g(x),及电池负极硫化速率与亏电时长之间关系g1(x1),结合数据获取模块中获取的数据,获取待测电池中负极硫化物的累积量lf;活性物质脱落量量化模块,所述活性物质脱落量量化模块获取数据库内与待测电池型号相同的电池中,正极板上活性物质脱落速率随电池工作温度之间的关系,结合数据获取模块中获取的数据,获取待测电池中正极板活性物质的累积脱落量lz;电池寿命预测模块,所述电池寿命预测模块获取数据库中与待测电池型号相同的电池的理论寿命值a,及不同理论使用时间tl分别对应的电池负极硫化物的累积量及电池
正极板中活性物质的累积脱落量,预测待测电池当前使用状态的寿命;安全性能测试管理模块,所述安全性能测试管理模块计算待测电池当前使用状态的寿命预测值相对于当前时间的剩余使用寿命,得到电池安全性能测试结果,并对电池安全性能测试结果进行管理。
[0030]
所述数据获取模块中使用数据包括t、待测电池型号、t时待测电池对应的温度、t距离待测电池最近一次使用结束时的时长及待测电池最近一次使用结束时传感器监测到的剩余电量。
[0031]
所述安全性能测试管理模块对电池安全性能测试结果进行管理时,当所得剩余使用寿命大于等于第一预设值时,则判定待测电池状态正常,当所得剩余使用寿命小于第一预设值时,则判定待测电池状态异常,存在安全隐患,建议对电池进行保养或更换,所述第一预设值为数据库中预置的常数。
[0032]
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0033]
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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