本发明涉及电芯监测，尤其涉及一种电芯监测方法及相关设备。
背景技术：
1、随着电动汽车、智能手机等电子设备的普及，电池系统作为其核心能源供给部分，其安全性、稳定性和性能表现成为了行业内关注的重点。电池系统通常由多个电芯组成，每个电芯的性能和状态都会直接影响到整个电池系统的性能和使用寿命。因此，对电芯状态的实时监测和预警成为了电池系统管理中不可或缺的一部分。
2、电池监测技术是一种用于检测、评估和监控电池(即电芯)状态的技术，其主要用于电池管理系统(battery management system，bms)中，以确保电池的安全性、可靠性和性能。通过在电池箱内安装各类传感器以获取电池箱的各个参数，并将这些参数传输到电池管理系统中进行分析和处理，以实现对电池箱的安全管理。
3、传统的电芯监测方法多依赖于有线连接和数据采集，这种方式不仅布线复杂、成本高昂，而且存在数据实时性差、维护困难等问题；随着无线监测技术的发展，越来越多的研究者开始探索基于无线监测技术的电芯监测方法。
4、现有的电池监测技术仅能够获取电池箱的各个参数，无法针对电池箱内每个电芯进行直接测量，从而导致无法在第一时间确定电芯的异常状态，存在电芯异常状态发现不及时的问题，无法满足用户对电池异常状态的检测及时性的要求。许多方法仅根据单个电芯的参数变化进行状态判断，忽略了电池系统作为一个整体，其内部电芯之间的相互影响和制约关系；另外，一些方法在预警机制设计上较为简单，缺乏对不同预警级别的区分和细化，难以满足不同场景下的需求。
技术实现思路
1、基于上述问题，本技术本发明提出了一种电芯监测方法及相关设备，通过无线监测设备采集电芯参数，并根据实时参数、参数变化以及对应的参数阈值判断电芯状态，进而进行告警操作；不仅考虑了电池系统内部电芯之间的相互影响和制约关系，还设计了多级别的预警机制，以满足不同场景下的需求；同时，采用了基于历史数据和异常检测模型的参数阈值设置方法，提高了参数阈值的准确性和可靠性。
2、本技术提供一种电芯监测方法，应用于电池系统，所述电池系统包括至少一组电芯以及设置于每个所述电芯上的无线监测设备，所述方法包括：
3、通过所述无线监测设备，采集电芯参数；所述电芯参数包括电芯内阻、电压以及温度；
4、根据实时参数、参数变化以及对应的参数阈值，判断所述电芯状态；
5、根据判定结果，进行告警操作。
6、优选地，所电芯内阻、电压以及温度均包括多个阈值，所述电芯在充电和放电期间的电压各阈值均不同。
7、优选地，所述电池系统包括多个电芯，所述电芯内阻阈值包括单个电芯内阻阈值以及电池系统内阻总阈值；所述电芯电压阈值包括单个电芯内阻阈值以及电池系统电压总阈值；
8、所述温度为电池系统中多个电芯温度的均值。
9、优选地，所述方法包括：
10、所述电池系统总电压阈值为：
11、vzy＝k1*f1(v1y,v2y…vny)
12、所述电池系统内阻总阈值为：
13、rzy＝k2*f2(r1y,r2y…rny)
14、其中，vzy为电池系统总电压阈值；rzy为电池系统总电压阈值；f1()为第一函数关系，f2()为第二函数关系，v1y,v2y…vny为电池系统中单个电芯的电压阈值；r1y,r2y…rny为电池系统中单个电芯的内阻阈值；k1、k2为安全系数，0<k1<1，0<k2<1。
15、优选地，所述方法包括：
16、若任一电芯参数超过对应参数的第一阈值，并且仅有一个电芯参数超过对应的第一阈值，则进行第一预警；
17、若任意两个电芯参数同时超过对应的第一阈值，则进行第二预警；
18、若电芯内阻超过第二内阻阈值，进行第三预警。
19、优选地，所述方法包括：
20、若任意单个电芯参数均在第一阈值之内，但电池系统总电压超过第一电压总阈值；
21、或，电池系统总内阻超过第一内阻总阈值，则进行第一预警；
22、若电芯温度、电池系统总电压、电池系统总内阻中任意两个超过对应的第一阈值，则进行第二预警；
23、若电池系统总内阻超过总内阻的第二阈值；则进行第二预警；
24、若任意单个电芯内阻超过对应内阻的第一阈值并且小于对应内阻的第二阈值，并且其它任意其它电芯参数在对应的第一阈值范围内，但电池系统总内阻超过总内阻的第二阈值，则进行第三预警。
25、优选地，所述方法包括：
26、若任一电芯参数和电池系统的总参数都在对应的第一阈值内，则记录该参数；
27、在预设第一时间段内，获得当前参数基于对应预设时间段内初始参数的变化率；
28、若任一当前参数与对应该参数的第一阈值的差值在预设范围之内，并且当前参数基于该参数对应的初始参数的变化率大于预设变化率阈值，则进行第四预警。
29、优选地，所述参数阈值的获取方法包括：
30、收集电池系统运行过程中产生的历史数据，训练异常检测模型；
31、通过训练好的异常检测模型，对电芯参数进行分析，得出各参数在不同取值范围内的异常发生概率根据异常发生概率设置对应参数的多个阈值；
32、基于参数范围与异常概率的分析结果，为电芯每个参数设置多个阈值；
33、根据实际监测结果对阈值进行验证和迭代优化。
34、本技术一种电芯监测装置，所述装置包括：
35、采集模块，用于通过所述无线监测设备，采集电芯参数；所述电芯参数包括电芯内阻、电压以及温度；
36、判断模块，用于根据实时参数、参数变化以及对应的参数阈值，判断所述电芯状态；
37、告警模块，用于根据判定结果，进行告警操作。
38、本技术提供一种电池管理系统，所述系统包括：
39、至少一个电芯、无线监测设备以及本技术所述的监测装置；
40、所述无线监测设备利用所述装置监测电芯参数并进行预警。
41、本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术任一项所述方法的步骤或本技术所述装置的功能。
42、本技术提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取所述计算机指令时，所述计算机执行本技术任一项所述方法的步骤。
43、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：通过无线监测设备实时采集电芯的内阻、电压和温度等关键参数，可以迅速了解电芯的实时状态；保证在电芯性能发生变化时能够及时发现，提高了监测的准确性。设计了多级别的预警机制，根据电芯参数超过不同阈值的数量或类型，触发相应的预警级别，能够更准确地反映电芯状态的严重程度，为维修人员提供更有针对性的指导。不仅监测单个电芯的参数，还考虑了电池系统整体的内阻和电压等参数，能够更全面地评估电池系统的性能，避免忽略整体性能下降的情况，通过收集电池系统运行过程中的历史数据，并利用异常检测模型进行分析，能够更准确地设置电芯参数的阈值。这种基于实际运行数据的阈值设置方法，提高了预警的准确性和可靠性；除了监测参数的绝对值外，还考虑了参数在一段时间内的变化率，这能够更早地发现电芯性能的潜在问题，提高预警的灵敏度。通过实际监测结果对阈值进行验证和迭代优化，使得监测方法能够不断适应电池系统的运行变化，提高监测的准确性和可靠性，通过实时监测和提前预警，可以及时发现并解决电芯问题，避免电芯故障对电池系统造成更严重的损害。这有助于降低维护成本，提高电池系统的使用寿命。
44、综上所述，该电芯监测方法通过实时采集电芯参数、设计多级预警机制、综合考虑整体与个体的关系、基于历史数据的阈值设置、监测参数变化率以及系统优化与迭代等措施，显著提高了电池系统监测的准确性和可靠性，降低了维护成本，提高了电池系统的使用寿命。