电池的充电识别方法与流程

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池的充电识别方法。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，车辆的电动化应用在工程机械行业领域也越来越广泛。在能源转化效率上，电动车尤为突出，并且在环境污染上，电动车的使用能大幅减少温室气体的排放，助力环境污染治理。

2、例如，充电时电量过低，充电时间过长或过短，长时间不充电，频繁充电，过量放电等等，这些行为均会致使其电池(例如是铅酸电池)寿命不必要的缩减。

3、由于目前的电池管理系统不完善，无法准确识别电池充电状态，进而无法向用户提醒上述不规范充电行为，从而不能很好地缓解电池寿命缩短的现象。

技术实现思路

1、第一方面，本技术提供了一种电池的充电识别方法，能够识别电池的在充电过程中历经的各阶段信息，并根据历经阶段信息判断充电过程内的充电行为是否规范，并根据判断结果发出提示。该充电识别方法包括以下步骤：

2、获取所述电池在包括至少一次充电过程的至少一个阶段内随时间变化的第一电压序列，其中，一次完整的充电过程包括按时序依次历经的预充阶段、恒流阶段、恒压阶段和涓流阶段；；

3、分析所述第一电压序列，以识别得到所述电池在所述充电过程中历经的相应阶段的信息；

4、根据所述历经的相应阶段信息判断所述充电过程内的充电行为是否规范，并根据判断结果发出提示。

5、在一种实施方式中，以所述第一电压序列中的最大电压对应的时间点为分段点，将所述多条第一电压序列相应分成在先的第二电压序列和在后的第三电压序列的两段；

6、根据相应的第一预设斜率阈值、预设分位数和所述第二电压序列，获取包括恒流起始时间及对应的电压的恒流起始信息，和/或，包括充电起始时间及对应的电压的充电起始信息；

7、根据相应的第一预设差分电压阈值从所述第三电压序列中获取包括充电结束时间及对应的电压的充电结束信息；

8、根据所述充电结束信息、所述恒流起始信息和所述第一电压序列识别所述电池在所述充电过程中历经的各阶段信息。

9、在一种实施方式中，所述根据所述充电结束信息、所述恒流起始信息和所述第一电压序列识别所述电池在所述充电过程中历经的各阶段信息，包括：

10、截取从所述恒流起始时间至所述充电结束时间的所述第一电压序列为第四电压序列；

11、差分计算得到所述第四电压序列中的部分或各个电压的第一差分电压，并根据移动平均法和滑动窗口计算每个所述第一差分电压的第一差分均值，其中，每个所述第一差分电压对应的第一差分均值以包括所述第一差分电压以及所述第一差分电压前面或后面预设个数内的所有第一差分电压的平均计算得到；

12、判断是否有所述第一差分电压的所述第一差分均值均满足预设恒压阶段电压阈值；

13、若无，则确定所述电池在所述充电过程中历经的阶段最终结束于恒流阶段；

14、若有，则确定所述电池在所述充电过程中历经的阶段包括恒压阶段，并进一步从所述第四电压序列中获取包括恒压结束时间和恒压结束电压的恒压结束信息，且判断所述充电结束时间是否大于所述恒压结束时间，若大于，则确定所述电池在所述充电过程中历经的阶段还包括涓流阶段，若小于或等于，则确定所述电池在所述充电中历经的阶段最终结束于恒压阶段。

15、在一种实施方式中，进一步从所述第四电压序列中获取包括恒压结束时间和恒压结束电压的恒压结束信息，包括：

16、从所述第四电压序列中，获取满足所述预设恒压阶段电压阈值的各个所述第一差分电压所对应的电压，以获得多个电压；

17、从所述多个电压所对应的时间中获取最大时间，并将所述最大时间对应的电压确定为所述恒压结束电压，将所述最大时间确定为所述恒压结束时间。

18、在一种实施方式中，在所述确定所述电池在所述充电时长内历经恒压阶段之后，还包括：

19、获取所有满足所述预设恒压阶段电压阈值的所述第一差分均值；

20、从所获取的所有第一差分均值对应的时间中确定最小时间，并将所述最小时间确定为所述恒压阶段的恒压起始时间，将与所述最小时间对应的电压确定为所述恒压阶段的恒压起始电压。

21、在一种实施方式中，线性拟合所述第二电压序列，得到包括至少一段分段函数的分段线性拟合函数，并确定各个所述分段函数的斜率；

22、从各个所述斜率中确定大于或等于所述第一预设斜率阈值的目标斜率，并从所述分段线性拟合函数中获取与所述目标斜率关联的目标分段函数，以得到与所述目标分段函数关联的第五电压序列；

23、根据所述预设分位数从所述第五电压序列获取目标第五电压序列，并将所述目标第五电压序列拟合为按时序分布的多段电压分段函数；

24、将所述多段电压分段函数中的第二目标电压分段函数起始点所对应的时间和电压分别确定为所述恒流起始时间及对应的电压，和/或，将所述多段电压分段函数中第一目标电压分段函数的起始点所对应的时间和电压分别确定为所述充电起始时间及对应的电压。

25、在一种实施方式中，差分计算得到所述第三电压序列的各个电压的第二差分电压；

26、从所述各个电压的第二差分电压中确定出小于相应的第一预设差分电压阈值的目标第二差分电压集，进而确定所述目标第二差分电压集中各自第二差分电压对应的索引，以得到按时序排列的索引序列；

27、计算所述索引序列对应的索引变化幅度序列，其中，所述索引序列的索引与所述索引变化幅度序列的索引变化幅度一一关联；

28、从所述索引变化幅度序列中截取目标索引变化幅度序列，其中，所述目标索引变化幅度序列的所有索引变化幅度相同；

29、从所述索引序列中，确定与所述目标索引变化幅度序列关联的最大索引，以获取所述最大索引对应的电压和时间，进而确定所述最大索引对应的电压和时间为所述充电结束信息。

30、在一种实施方式中，所述获取所述电池在包括至少一次充电过程的至少一个阶段内随时间变化的第一电压序列，包括：

31、获取第一预设时长内随时间变化的第六电压序列，其中，所述第一预设时长包括所述至少一次充电过程的总时长和所述至少一次充电过程之前或之后的非充电时长；

32、从所述第六电压序列剔除非充电时长的电压序列，提取出处于所述至少一次充电过程且按时序依次排列的多条第七电压序列；

33、判断任意相邻的两条所述第七电压序列是否归属于同一次充电过程；

34、若是，则将所述任意相邻的两条所述第七电压序列合并为同一次充电过程的所述第一电压序列中的至少部分电压序列；

35、若否，则将所述任意相邻的两条所述第七电压序列分别作为前后两次充电过程的第一电压序列中的至少部分电压序列。

36、在一种实施方式中，从所述第六电压序列剔除非充电时长的电压序列，提取出处于所述充电过程且按时序依次排列的多条第七电压序列包括

37、对所述第六电压序列进行一阶差分数值计算，得到第一差分电压序列，其中，所述第一差分电压序列的各个第一差分电压与所述第六电压序列的各个电压一一对应；

38、从所述第六电压序列中提取出电压大于或等于相应的第一预设电压阈值，且第一差分电压大于或等于相应的第二预设差分电压阈值的多条电压序列片段，各条所述电压序列片段分别做为一条相应的所述第七电压序列在一种实施方式中，所述充电过程为当前充电过程，则还包括：

39、从包括当前时刻的电压的第一电压序列中，获取以所述当前时刻为终点的第二预设时长内的目标电压序列；

40、根据第三预设差分电压阈值、第二预设电压阈值和所述目标电压序列获取所述电池在所述当前时刻的状态信息；

41、根据所述状态信息提示所述电池在所述当前时刻的状态。

42、在一种实施方式中，差分计算所述目标电压序列得到第三差分电压，其中，所述第三差分电压的差分电压与所述目标电压序列的电压一一对应；

43、根据所述第三差分电压计算所述当前时刻的电压的第二差分均值；

44、若所述第二差分均值大于第三预设差分电压阈值，且所述当前时刻的电压大于第二预设电压阈值，则确定所述电池在所述当前时刻处于充电状态。

45、在一种实施方式中，根据各个充电阶段的第二预设电压阈值和所述当前时刻的电压确定所述电池在所述当前时刻的第一充电阶段结果；

46、根据相应各个充电阶段的第二预设斜率阈值和所述当前时刻的电压斜率判断所述电池在所述当前时刻的第二充电阶段结果，其中，所述当前时刻的电压斜率由所述包括当前时刻的电压的第一电压序列确定；

47、若所述第一充电阶段结果和所述第二充电阶段结果相同，则确定所述电池在所述当前时刻处于第一充电阶段结果；

48、若所述第一充电阶段结果和所述第二充电阶段结果相异，则确定所述第一充电阶段结果与所述第二充电阶段结果是否相邻，若不相邻，则确定所述电池在所述当前时刻处于所述第一充电阶段结果，若相邻，则确定所述电池在所述当前时刻处于所述第二充电阶段结果。

49、第二方面，本技术提供了一种电池的充电识别装置，其能够用于实现本技术所述的电池的充电识别方法，该充电识别装置包括：

50、获取模块，用于获取所述电池在包括至少一次充电过程的至少一个阶段内随时间变化的第一电压序列，其中，一次完整的充电过程包括按时序依次历经的预充阶段、恒流阶段、恒压阶段和涓流阶段；；

51、分析模块，用于分析所述第一电压序列，以识别得到所述电池在所述充电过程中历经的相应阶段的信息；

52、判断模块，用于根据所述历经的相应阶段信息判断所述充电过程内的充电行为是否规范，并根据判断结果发出提示。

53、第三方面，本技术提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一个或多个指令，所述指令在由一个或多个计算机执行时使得所述一个或多个计算机执行上述第一方面任一方法。

54、第四方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机可读指令，当所述计算机可读指令在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行上述第一方面任一方法。

55、与现有技术相比，本技术的技术方案至少具有以下有益效果：

56、本技术在获取到电池在包括至少一次充电过程的相应时间段内随时间变化的第一电压序列后，分析第一电压序列，以识别得到电池在充电过程中历经的相应阶段的信息，进而根据历经的相应阶段的信息判断充电过程内的充电行为是否规范，并根据判断结果发出提示，从而可以使用户及时掌握相应充电过程是否存在违规充电行为，由此用户可以及时调整后续的充电行为，例如避免下次充电时间过长或过短，避免长时间不充电或频繁充电，以及避免下次充电时电池电量过低等，进而可以延长电池的使用寿命。