蓄电池核容数据分析方法及装置与流程

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种蓄电池核容数据分析方法及装置。

背景技术：

在变电站中，蓄电池作为备用电源，在保证供电的稳定性中起着重要作用。一旦蓄电池出现问题，有可能造成设备停运、供电系统瘫痪甚至其他更大的损失。因此，有必要通过核容放电试验，周期性的对蓄电池进行检验，定期诊断蓄电池的健康状态。

目前，对蓄电池健康状态的诊断方法主要是：对蓄电池进行放电处理，并且每隔一定的时间间隔记录一次蓄电池的特征参数，如蓄电池单体电压等。当电池放电的容量到达蓄电池额定容量的80％时，停止特征参数的记录，并确定每个蓄电池单体当前的电压，如果每个蓄电池单体电压大于1.8v，则蓄电池为合格；如果存在电压小于1.8v的蓄电池单体，则蓄电池为不合格。

但是，即使蓄电池有一些损耗，放电容量到达80％的额定容量时，电池单体的电压也能满足大于1.8v的条件，所以现有技术的检测效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种蓄电池核容数据分析方法及装置，采集蓄电池核容放电实验特征参数，并且对采集的特征参数与预设特征参数和历史特征参数进行比较，精确获取蓄电池性能劣化的情况。维护人员根据该方法获取的结果对蓄电池进行维护。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种蓄电池核容数据分析方法，包括：获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数；将所述特征参数和预设条件进行比较；若所述特征参数不满足所述预设条件，则确定所述蓄电池不合格；若所述特征参数满足所述预设条件，则将所述特征参数和历史特征参数进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述特征参数包括：蓄电池的电池单体电压；所述获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数之后，还包括：将所述电池单体电压和预设电压进行比较；若所述蓄电池中存在所述电池单体电压小于所述预设电压，则确定所述蓄电池不合格；若所述蓄电池的所有所述电池单体电压均大于或等于所述预设电压，则将所述电池单体电压和电池单体历史平均电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数，包括：在放电时长内，按照预设时间间隔获取所述特征参数，所述特征参数还包括：蓄电池端电压、放电时长、放电电流、蓄电池额定容量、采集时间间隔和采集次数；所述当前容量与所述预设容量进行比较；若所述蓄电池的当前容量达到预设容量，则停止获取所述特征参数；若所述蓄电池的当前容量未达到预设容量，则继续获取所述特征参数。

进一步地，所述若所述蓄电池的所有所述电池单体电压均大于或等于所述预设电压，则将所述电池单体电压和电池单体的历史平均电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况，包括：根据所述蓄电池放电到预设容量时所述蓄电池的电池单体电压与对应电池单体的历史平均电压，获取各电池单体的电压下降幅度；若所述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度大于预设下降幅度，则确定蓄电池的健康状况为第一预设级别；若所述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将所述蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将所述蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况，包括：根据所述蓄电池放电到预设容量时所述蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压，获取蓄电池的端电压下降幅度；若所述蓄电池的端电压下降幅度大于预设端电压下降幅度，则确定所述蓄电池健康状况为第二预设级别；若所述蓄电池的端电压下降幅度小于所述预设端电压下降幅度，则所述确定蓄电池健康状况为合格。

第二方面，本发明实施例还提供了一种蓄电池核容数据分析装置，包括：获取模块，用于获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数；判断模块，用于将所述特征参数和预设条件进行比较；确定模块，用于若所述特征参数不满足所述预设条件，则确定蓄电池不合格；若所述特征参数满足所述预设条件，则将所述特征参数和历史特征参数进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述特征参数包括：蓄电池的电池单体电压；判断模块，具体用于将所述电池单体电压和预设电压进行比较；所述确定模块，具体用于若所述蓄电池中存在所述电池单体电压小于所述预设电压，则确定所述蓄电池不合格；若所述蓄电池的所有所述电池单体电压均大于或等于所述预设电压，则将所述电池单体电压和电池单体历史平均电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述获取模块，具体用于在放电时长内，按照预设时间间隔获取所述特征参数，并根据所述特征参数计算出所述蓄电池的当前容量，所述特征参数还包括：蓄电池端电压、放电时长、放电电流、蓄电池额定容量、采集时间间隔和采集次数；所述判断模块，还用于所述蓄电池的当前容量与所述预设容量进行比较；所述确定模块，还用于若所述蓄电池的当前容量达到预设容量，则控制所述获取模块停止所述特征参数的获取；若所述蓄电池的当前容量未达到预设容量，则所述获取模块继续获取所述特征参数。

进一步地，所述确定模块，具体用于根据所述蓄电池放电到预设容量时所述蓄电池的电池单体电压与对应电池单体的历史平均电压，获取各电池单体的电压下降幅度；若所述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度大于预设下降幅度，则确定蓄电池的健康状况为第一预设级别；若所述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将所述蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取所述蓄电池的健康状况。

进一步地，所述确定模块，还用于根据所述蓄电池放电到预设容量时所述蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压，获取蓄电池的端电压下降幅度；若所述蓄电池的端电压下降幅度大于预设端电压下降幅度，则确定所述蓄电池健康状况为第二预设级别；若所述蓄电池的端电压下降幅度小于所述预设端电压下降幅度，则所述确定蓄电池健康状况为合格。

本发明实施例提供的蓄电池核容数据分析方法及装置，通过对蓄电池特征参数和预设条件进行比较，精确的获取蓄电池的健康状况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图；

图3为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图；

图4为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图；

图5为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图；

图6为本发明一实施例提供的蓄电池核容数据分析装置结构示意图；

图7为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本发明一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图。

本发明实施例提供蓄电池核容数据分析方法，如图1所示，该方法包括：

s110、获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数。

变电站蓄电池在存放的过程中会有电能的损耗，因此根据蓄电池的使用年限，需要对蓄电池进行周期性的核容放电。蓄电池核容数据分析装置需要与智能蓄电池组容量放电测试仪配合使用。

具体的，智能蓄电池组容量放电测试仪为蓄电池核容放电，该装置采集核容放电时的特征参数。当蓄电池放电至预设额定容量时，该装置停止特征参数的采集。

可选地，预设容量可以设置为额定容量的百分之八十。在蓄电池性能下降十分严重的情况下，即未进行核容放电，蓄电池的实际容量小于额定容量，健康状况为不合格。

s120、将特征参数和预设条件进行比较。

将特征参数和预设条件进行比较之后，执行s130。

s130、若特征参数不满足预设条件，则确定蓄电池不合格。

类似的，将特征参数和预设条件进行比较之后，还可以执行s131。

s131、若特征参数满足预设条件，则将特征参数和历史特征参数进行比较，获取蓄电池的健康状况。

对于同一个特征参数，经过将特征参数和预设条件进行比较之后，执行s130或者s131，不同时执行s130和s131。

在本实施例中，对蓄电池进行核容放电，并采集放电时的特征参数，通过对特征参数进行多级分析，更加精量的分析出有下降趋势的蓄电池，以便于维护人员对有下降趋势的蓄电池加强检测。

图2为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图，如图2所示，特征参数包括蓄电池的电池单体电压时，上述获取蓄电池放电到预设容量时的电池单体电压之后，示出另一蓄电池核容数据分析方法，包括：

s210、获取蓄电池放电到预设容量时的电池单体电压。

具体的，智能蓄电池组容量放电测试仪为蓄电池核容放电，该装置采集核容放电时的电池单体电压。当蓄电池放电至预设额定容量时，该装置停止电池单体电压的采集。

s220、将电池单体电压和预设电压进行比较。

具体的，在蓄电池中，电池单体为多个。将采集到的电池单体电压逐一和预设电压进行比较。经过工程实验，预设电压可以设置为1.8v。

需要说明的是，用于和预设电压进行比较的电池单体电压为核容放电实验最后一次采集到的电池单体电压。

将电池单体电压和预设电压进行比较之后，执行s230。

s230、若蓄电池中存在电池单体电压小于预设电压，则确定蓄电池不合格。

其中，采集到核容放电实验中，蓄电池中的电池单体的电压逐一和预设电压值进行比较。在同一个蓄电池中，存在电池单体电压比预设电压小时，则判定为该蓄电池为不合格，即蓄电池中存在电池容量缺陷。

类似的，将电池单体电压和预设电压进行比较之后，还可以执行s231。

s231、若蓄电池的所有电池单体电压均大于或等于预设电压，则将电池单体电压和电池单体历史平均电压进行比较，获取蓄电池的健康状况。

其中，蓄电池中所有电池单体电压均大于或等于预设电压时，才可以将该蓄电池进下一级的分析。

对于同一个电池单体的电压，经过将电池单体电压和预设条件进行比较之后，执行s230或者s231，不能同时执行s230和s231。

图3为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图。如图3所示，在停止特征参数的采集之前，还应检测蓄电池是否放电至预设容量。获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数包括：

s310、在放电时长内，按照预设时间间隔获取特征参数，并根据特征参数计算出蓄电池的当前容量，特征参数还包括：蓄电池端电压、放电时长、放电电流、蓄电池额定容量、采集时间间隔和采集次数。

有的特征参数在采集时，只需获取一次，例如：蓄电池额定容量。

有的特征参数需要在放电时长内，按照预设时间间隔多次获取，例如：蓄电池端电压、放电时长、放电电流、采集时间间隔、采集次数等。

其中，在放电时长内，每隔一个预设时间间隔，采集次数增加一次。采集次数n、放电时长t、预设时间间隔δt有如下关系：

需要说明的是，采集次数n为整数。

可选地，将每次核容放电实验采集的特征参数存放至特征参数库中，可将特征参数转换为统一的文件格式，例如：字符分隔值(comma-separatedvalues，简称csv)格式，便于维护人员查看蓄电池的特征参数。

s320、蓄电池的当前容量与预设容量进行比较。

其中，在放电过程中，采集的特征参数：放电时长t和放电电流i可用于计算蓄电池放电时的当前容量c，其具体计算方法如下：

需要说明的是，核容放电为恒流放电，放电电流i为常数。蓄电池放电的当前容量c到达预设容量时停止放电，未到达预设容量时继续进行核容放电以及核容放电参数的采集。

可选地，达预设容量可以设置为蓄电池额定容量的百分之八十。

将蓄电池的当前容量与预设容量进行比较后，可执行s330。

s330、若蓄电池的当前容量达到预设容量，则停止获取特征参数。

蓄电池放电时，当前容量达到预设容量，则采集的参数可用于蓄电池性能的分析，可以停止特征参数的获取。

将蓄电池的当前容量与预设容量进行比较后，可执行s331。

s331、若蓄电池的当前容量未达到预设容量，则继续获取特征参数。

若蓄电池的当前容量未达到预设容量，当前获取的特征参数不足以判断蓄电池的性能，蓄电池继续核容放电，继续获取特征参数，并且将获取的特征参数用于执行s330，继续判断蓄电池是否放电至预设容量，直至放电至预设容量停止特征参数的采集。

对于同一个蓄电池一次采集的特征参数而言，经过蓄电池的当前容量与预设容量进行比较后，执行s330或者s331，同一个比较结果不能同时执行s330和s331。

图4为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图。

进一步地，图4所示，上述蓄电池的所有电池单体电压均大于或等于预设电压，则将电池单体电压和电池单体的历史平均电压进行比较，获取蓄电池的健康状况，包括：

s410、获取蓄电池放电到预设容量时的电池单体电压。

s420、将电池单体电压和预设电压进行比较。

s430、若蓄电池中电池单体电压均大于或等于预设电压，根据电池单体电压与对应电池单体的历史平均电压，获取各电池单体的电压下降幅度。

需要说明的是，若蓄电池中电池单体电压均小于预设电压，在s230中判定为蓄电池不合格。

具体的，根据本次核容放电实验最后一次采集到的电池单体电压u1与电池单体电压的历史平均电压相比，电池单体的电压下降幅度δu1的计算公式如下：

需要说明的是，在判断该蓄电池的健康状况时，蓄电池中每一个电池单体都应该计算对应的电池单体的电压下降幅度。

s440、若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度大于预设下降幅度，则确定蓄电池的健康状况为第一预设级别。

可选地，预设下降幅度为10％。若δu1>10％，则该电池单体容量落后，电池性能劣化明显，需要引起维护人员的注意。

其中，第一预设级别是根据电池的健康状况设置的，例如，设置为黄色预警，用于显示电池的健康状况。

s441、若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取蓄电池的健康状况。

进一步地，预设下降幅度为10％。若δu1<10％，则该电池单体的健康状况良好，可以作为良好的备用电源。

图5为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析方法流程图。

进一步地，图5所示，上述蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取蓄电池的健康状况，包括：

s510、获取蓄电池放电到预设容量时的电池单体电压。

s520、将电池单体电压和预设电压进行比较。

s530、若蓄电池中电池单体电压均大于或等于预设电压，根据电池单体电压与对应电池单体的历史平均电压，获取各电池单体的电压下降幅度。

s540、若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，根据蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均电压，获取蓄电池的端电压下降幅度。

需要说明的是，若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度大于预设下降幅度，在s440中判定电池健康状况为第一预设级别。

具体的，根据本次核容放电实验最后一次采集到的蓄电池端电压u2与同型号蓄电池的历史平均电压相比，电池单体的电压下降幅度δu2的计算公式如下：

s550、若蓄电池的端电压下降幅度大于预设端电压下降幅度，则确定蓄电池健康状况为第二预设级别。

可选地，预设下降幅度为10％。若δu2>10％，则该蓄电池容量落后，电池性能劣化明显，需要引起维护人员的注意。

其中，第二预设级别是根据电池的健康状况设置的，例如，设置为黄色预警，用于显示电池的健康状况。

s551、若蓄电池的端电压下降幅度小于预设端电压下降幅度，则确定蓄电池健康状况为合格。

进一步地，预设下降幅度为10％。若δu2<10％，则该蓄电池的健康状况良好，可以作为良好的备用电源。

需要说明的是，对特征参数进行逐级分析时，在获取各电池单体的电压下降幅度和蓄电池的端电压下降幅度两个实施例的顺序可以交换，即可以先纵向的和该蓄电池的历史特征参数进行比较，根据比较结果，再横向的与蓄电池同型号的电池的历史特征参数进行比较；也可以先横向的和该蓄电池同型号的电池的历史特征参数进行比较，根据比较结果，再和纵向的与该蓄电池的历史特征参数进行比较。

可选地，上述实施例中的蓄电池健康状况均可生成分析报告，分析报告包括：蓄电池的各项特征参数、蓄电池端电压-时间曲线图、放电电流-时间曲线图、放电容量-时间曲线图、电池单体电压柱状图、蓄电池健康状况结果图。生成的分析报告便于维护人员对蓄电池参数以及健康状况的了解，有针对性的对容量落后的蓄电池进行监督、维护。

图6为本发明一实施例提供的蓄电池核容数据分析装置结构示意图。

另外，如图6所示，本发明还提供蓄电池核容数据分析装置，包括：获取模块601、判断模块602和确定模块603。

获取模块601，用于获取蓄电池放电到预设容量时的特征参数。

判断模块602，用于将特征参数和预设条件进行比较。

确定模块603，用于若特征参数不满足预设条件，则确定蓄电池不合格；若特征参数满足预设条件，则将特征参数和历史特征参数进行比较，获取蓄电池的健康状况。

进一步地，特征参数包括：蓄电池的电池单体电压。

判断模块602，具体用于将电池单体电压和预设电压进行比。

确定模块603，具体用于若蓄电池中存在电池单体电压小于预设电压，则确定蓄电池不合格；若蓄电池的所有电池单体电压均大于或等于预设电压，则将电池单体电压和电池单体历史平均电压进行比较，获取蓄电池的健康状况。

进一步地，特征参数还包括：蓄电池端电压、放电时长、放电电流、蓄电池额定容量、采集时间间隔和采集次数。

获取模块601，用于在放电时长内，按照预设时间间隔获取特征参数。

判断模块602，还用于蓄电池的当前容量与预设容量进行比较。

确定模块603，还用于若蓄电池的当前容量达到预设容量，则控制获取模块601停止特征参数的获取；若蓄电池的当前容量未达到预设容量，则继续获取特征参数。

进一步地，确定模块603，还用于根据蓄电池放电到预设容量时蓄电池的电池单体电压与对应电池单体的历史平均电压，获取各电池单体的电压下降幅度。若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度大于预设下降幅度，则确定蓄电池的健康状况为第一预设级别；若蓄电池中存在电池单体的电压下降幅度小于预设下降幅度，则将蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压进行比较，获取蓄电池的健康状况。

进一步地，确定模块603，还用于根据蓄电池放电到预设容量时蓄电池端电压与同型号蓄电池的历史平均端电压，获取蓄电池的端电压下降幅度。若蓄电池的端电压下降幅度大于预设端电压下降幅度，则确定蓄电池健康状况为第二预设级别；若蓄电池的端电压下降幅度小于预设端电压下降幅度，则确定蓄电池健康状况为合格。

本实施例提供的蓄电池核容数据分析方法及装置，采集蓄电池核容放电实验的特征参数，例如：蓄电池端电压、电池单体电压等，并且将采集到的电池单体电压和预设电压进行比较，并且获取蓄电池的健康状况，再将上述获取的健康状况分别与蓄电池的历史特征参数进行比较，逐级分析蓄电池核容放电的数据，更加精确的判断蓄电池的健康状况，便于维护人员掌握蓄电池落后情况，并且针对落后的蓄电池加强监督、维护，对于性能劣化严重的蓄电池进行更换。

上述装置可用于执行上述方法实施例提供的方法，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnalprocessor，简称dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。

图7为本发明另一实施例提供的蓄电池核容数据分析系统结构示意图。

如图7所示，该装置包括：处理器701和存储器702，其中：

存储器702用于存储程序，处理器701调用存储器702存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-onlymemory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：randomaccessmemory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。