一种阀控铅蓄电池失活预测方法

本发明涉及阀控铅蓄电池管理，尤其是一种阀控铅蓄电池失活预测方法。

背景技术：

1、在阀控铅蓄电池使用过程中，对其寿命进行实时监控，在出现失活风险时进行预测和警告是保证用电设备安全的一项重要措施。现有技术汇总，对于阀控铅蓄电池寿命的监控通常采用核容放电来进行测试，但是这种方法需要占用较长时间，还需要准备备用蓄电池以保证用电设备的正常运行。针对这一缺陷，现有技术中发展出了利用神经网络等多种算法对蓄电池的充放电参数进行计算，建立预测模型，进而预测阀控铅蓄电池的失活状态，但是蓄电池在使用过程中其内部参数会逐渐变化，这类方法所建立的预测模型无法与蓄电池的实时状态进行良好匹配，导致预测结果偏差较大。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种阀控铅蓄电池失活预测方法，能够解决现有技术的不足，实现阀控铅蓄电池在线的精确寿命监控。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、一种阀控铅蓄电池失活预测方法，包括以下步骤：

4、根据阀控铅蓄电池最近一次活化充电过程的电池参数拟合阀控铅蓄电池寿命曲线；

5、根据修阀控铅蓄电池寿命曲线对阀控铅蓄电池的剩余寿命进行计算，根据阀控铅蓄电池当前的充放电过程的电池参数对计算出的寿命进行修正；

6、根据修正后的寿命对阀控铅蓄电池失活时间进行预测。

7、作为优选，根据阀控铅蓄电池最近一次活化充电过程的电池参数拟合阀控铅蓄电池寿命曲线包括以下步骤：

8、根据最近一次活化充电的充电时间和活化充电后阀控铅蓄电池的电量，拟合出活化充电过程中充电时间和电量的活化曲线；

9、根据历次活化充电的活化曲线和电池出厂时的额定电量拟合阀控铅蓄电池寿命曲线。

10、作为优选，根据历次活化充电的活化曲线和电池出厂时的额定电量拟合阀控铅蓄电池寿命曲线包括以下步骤：

11、根据电池出厂时的额定电量和历次活化充电后阀控铅蓄电池的电量计算历次活化充电后的阀控铅蓄电池预期寿命；

12、对历次活化充电的活化曲线进行线性平均，得到平均活化曲线，然后分别计算每条活化曲线与平均活化曲线的相似度，根据相似度对每条活化曲线对应的阀控铅蓄电池预期寿命进行加权，加权值与相似度成正比；

13、使用阀控铅蓄电池预期寿命拟合二次函数s＝at2+bt+c，得到拟合曲线后，根据每个阀控铅蓄电池预期寿命点的加权值设定拟合曲线与每个阀控铅蓄电池预期寿命点的最大距离与加权值的平方成反比，若拟合曲线与阀控铅蓄电池预期寿命点的距离大于对应的最大距离，则对拟合曲线的二次函数系数进行调整，使拟合曲线与全部阀控铅蓄电池预期寿命点的距离均小于对应的最大距离，其中所述二次函数s＝at2+bt+c是阀控铅蓄电池寿命曲线，其中t为阀控铅蓄电池使用时间，s为阀控铅蓄电池剩余寿命，a、b、c为二次函数系数。

14、作为优选，根据阀控铅蓄电池当前的充放电过程的电池参数对计算出的寿命进行修正包括以下步骤，

15、获取阀控铅蓄电池当前充放电过程的电压电流曲线；

16、根据电压和电流数据的关联性对计算出的寿命进行修正。

17、作为优选，上述根据电压和电流数据的关联性对计算出的寿命进行修正步骤包括：

18、设定电压波动速率阈值，标记出每条电压曲线上电压波动速率超出设定阈值的区域；

19、计算标记区域电压曲线与标记区域时间段对应的电流曲线之间的关联线性度；

20、计算每个标记区域的波动特征值p＝t/l，其中t为标记区域时间长度，l为计算出的关联线性度；

21、按照24小时为一个周期，计算同一周期内全部波动特征值之和，若本次周期的波动特征值之和大于历史周期波动特征值之和的平均值，则降低阀控铅蓄电池寿命，若本次周期的波动特征值之和等于历史周期波动特征值之和的平均值，则阀控铅蓄电池寿命不变，若本次周期的波动特征值之和小于历史周期波动特征值之和的平均值，则提高阀控铅蓄电池寿命。

22、作为优选，阀控铅蓄电池寿命修正幅度的大小与本次周期的波动特征值之和与历史周期波动特征值之和平均值的差值成正比。

23、一种阀控铅蓄电池失活预测装置，包括：拟合模块，用于根据阀控铅蓄电池最近一次活化充电过程的电池参数拟合阀控铅蓄电池寿命曲线；修正模块，用于根据拟合阀控铅蓄电池寿命曲线对阀控铅蓄电池的剩余寿命进行计算，根据阀控铅蓄电池当前充放电过程的电池参数对计算出的寿命进行修正；预测模块，用于根据修正后的寿命对阀控铅蓄电池失活时间进行预测。

24、所述拟合模块，具体用于根据最近一次活化充电的充电时间和活化充电后阀控铅蓄电池的电量拟合活化充电过程中充电时间和电量的活化曲线；根据历次活化充电的活化曲线和电池出厂时的额定电量拟合阀控铅蓄电池寿命曲线。

25、拟合模块，具体用于根据电池出厂时的额定电量和历次活化充电后阀控铅蓄电池的电量计算历次活化充电后的阀控铅蓄电池预期寿命；对历次活化充电的活化曲线进行线性平均，得到平均活化曲线，然后分别计算每条活化曲线与平均活化曲线的相似度，根据相似度对每条活化曲线对应的阀控铅蓄电池预期寿命进行加权，加权值与相似度成正比；使用阀控铅蓄电池预期寿命拟合二次函数s＝at2+bt+c，得到拟合曲线后，根据每个阀控铅蓄电池预期寿命点的加权值设定拟合曲线与每个阀控铅蓄电池预期寿命点的最大距离与加权值的平方成反比，若拟合曲线与阀控铅蓄电池预期寿命点的距离大于对应的最大距离，则对拟合曲线的二次函数系数进行调整，使拟合曲线与全部阀控铅蓄电池预期寿命点的距离均小于对应的最大距离，其中所述二次函数s＝at2+bt+c是阀控铅蓄电池寿命曲线，其中t为阀控铅蓄电池使用时间，s为阀控铅蓄电池剩余寿命，a、b、c为二次函数系数。

26、所述修正模块，具体用于获取阀控铅蓄电池当前充放电过程的电压电流曲线；根据电压和电流数据的关联性对计算出的寿命进行修正。

27、修正模块，具体用于设定电压波动速率阈值，标记出每条电压曲线上电压波动速率超出设定阈值的区域；计算标记区域电压曲线与标记区域时间段对应的电流曲线之间的关联线性度；计算每个标记区域的波动特征值p＝t/l，其中t为标记区域时间长度，l为计算出的关联线性度；按照24小时为一个周期，计算同一周期内全部波动特征值之和，若本次周期的波动特征值之和大于历史周期波动特征值之和的平均值，则降低阀控铅蓄电池寿命，若本次周期的波动特征值之和等于历史周期波动特征值之和的平均值，则阀控铅蓄电池寿命不变，若本次周期的波动特征值之和小于历史周期波动特征值之和的平均值，则提高阀控铅蓄电池寿命。

28、所述预测模块，具体用于根据修正后的寿命对阀控铅蓄电池失活时间进行预测，阀控铅蓄电池寿命修正幅度的大小与本次周期的波动特征值之和与历史周期波动特征值之和平均值的差值成正比。

29、采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明利用阀控铅蓄电池需要周期性进行的活化充电过程进行电池参数的监控，并使用采集到的电池参数拟合阀控铅蓄电池寿命曲线。然后再利用阀控铅蓄电池正常充放电过程中的电池参数对拟合的阀控铅蓄电池寿命曲线进行修正，使寿命曲线更加贴合阀控铅蓄电池当前的电池状态。本发明不需要对阀控铅蓄电池进行离线操作，同时寿命曲线拟合准确，失活预测准确度高。