本發(fā)明涉及蓄電池監(jiān)測，具體涉及一種蓄電池智能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的蓄電池在線監(jiān)測技術(shù)主要是對蓄電池的放電電壓和內(nèi)部電阻進(jìn)行監(jiān)測，雖然具有一定的監(jiān)測報警功能，但有一定的局限性；數(shù)據(jù)監(jiān)測不全面，導(dǎo)致對蓄電池性能判斷存在偏差。

2、現(xiàn)有技術(shù)如公告號為：cn116381497a的發(fā)明專利申請公開的一種車輛蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)，其方法包括：第一檢測模塊，該第一檢測模塊包括正極探頭組件和負(fù)極探頭組件，用于檢測蓄電池的電壓和電流；第二檢測模塊，該第二檢測模塊包括至少一個溫度傳感器，用于檢測所述蓄電池的溫度；處理模塊，該處理模塊用于根據(jù)所述電壓、所述電流和所述溫度，確定所述蓄電池的狀態(tài)信息，并基于該狀態(tài)信息確定針對所述蓄電池的建議信息，該狀態(tài)信息包括所述蓄電池的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和壽命狀態(tài)，該建議信息用于指導(dǎo)用戶使用所述蓄電池；顯示模塊，該顯示模塊用于顯示該狀態(tài)信息和該建議信息。

3、針對上述方案可見，目前的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)主要是對蓄電池的放電電壓、電流以及溫度進(jìn)行監(jiān)測，但由于是根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)計算蓄電池狀態(tài)，忽略了環(huán)境因素，且單一數(shù)據(jù)容易造成誤判，具有很大的局限性。而本發(fā)明通過對蓄電池最近的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，預(yù)估蓄電池狀態(tài)，在對實(shí)時收集的蓄電池狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，提高了蓄電池狀態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供的一種蓄電池智能監(jiān)測系統(tǒng)，解決了背景技術(shù)中存在數(shù)據(jù)監(jiān)測不全面，導(dǎo)致對蓄電池性能判斷存在偏差的問題。

2、為解決上述數(shù)據(jù)監(jiān)測不全面，導(dǎo)致對蓄電池性能判斷存在偏差的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種蓄電池智能監(jiān)測方法，具體包括以下步驟：

3、s1、收集蓄電池歷史數(shù)據(jù)，基于收集到的蓄電池歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建樣本集；

4、s2、通過數(shù)據(jù)處理方法對樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)；

5、s3、通過數(shù)據(jù)分析方法對得到處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)；

6、s31、基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)計算蓄電池的電池容量；

7、s32、基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)分析蓄電池的充電過程和放電過程，并輸出分析后蓄電池的充電參數(shù)和放電參數(shù)；

8、s33、匯總計算得到的電池容量、充電參數(shù)和放電參數(shù)得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)；

9、s4、對得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，確定蓄電池正常工作范圍；

10、s5、實(shí)時收集蓄電池數(shù)據(jù)，基于確定的蓄電池正常工作范圍對實(shí)時監(jiān)測的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行智能判斷，并基于判斷結(jié)果對蓄電池進(jìn)行控制。

11、本發(fā)明通過收集蓄電池歷史數(shù)據(jù)，并基于收集到的蓄電池歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建樣本集，同時通過數(shù)據(jù)處理方法對樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完成后，通過數(shù)據(jù)分析方法對得到處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)，同時通過遺傳算法對得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，確定蓄電池正常工作范圍；最后基于確定的蓄電池正常工作范圍對實(shí)時監(jiān)測的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行智能判斷，并基于判斷結(jié)果對蓄電池進(jìn)行控制，提高了蓄電池智能監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

12、優(yōu)選地，所述收集蓄電池歷史數(shù)據(jù)，基于收集到的蓄電池歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建樣本集包括以下步驟：

13、所述蓄電池的歷史數(shù)據(jù)包括蓄電池編號、蓄電池充電階段數(shù)據(jù)以及蓄電池放電階段數(shù)據(jù)；

14、所述蓄電池充電階段數(shù)據(jù)包括：蓄電池充電電壓、蓄電池充電電流以及蓄電池充電階段溫度；

15、所述蓄電池放電階段數(shù)據(jù)包括：蓄電池放電電壓、蓄電池放電電流以及蓄電池放電階段溫度。

16、優(yōu)選地，所述通過數(shù)據(jù)處理方法對樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)包括以下步驟：

17、通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法對樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理如下所示：

18、；

19、其中，表示樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)的最小值，表示樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)的最大值，表示樣本集中第個蓄電池歷史數(shù)據(jù)，表示標(biāo)準(zhǔn)化后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)。

20、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法對樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法，提高了樣本集中的蓄電池歷史數(shù)據(jù)的可靠性，保證了蓄電池智能監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

21、優(yōu)選地，所述基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)計算蓄電池的電池容量包括以下步驟：

22、匯總最近10組處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)中蓄電池充電階段數(shù)據(jù)；

23、設(shè)定蓄電池從插上充電器開始充電至蓄電池充電完成后拔出充電器為一次充電過程，期間所產(chǎn)生的充電過程數(shù)據(jù)視為同一組充電數(shù)據(jù)；

24、設(shè)定充電時間閾值，當(dāng)監(jiān)測到兩組充電數(shù)據(jù)的時間間隔小于充電時間閾值時，將兩組充電數(shù)據(jù)匯總為一組充電數(shù)據(jù)；

25、基于收集到的充電數(shù)據(jù)計算電池總?cè)萘浚?/p>

26、電池總?cè)萘坑嬎愎饺缦拢?/p>

27、；

28、其中，表示每分鐘采集的電流值，t表示總充電時間。

29、優(yōu)選地，所述基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)分析蓄電池的充電過程和放電過程，并輸出分析后蓄電池的充電參數(shù)和放電參數(shù)包括以下步驟：

30、s321、分析蓄電池的充電過程；

31、s322、分析蓄電池的放電過程。

32、優(yōu)選地，所述分析蓄電池的充電過程包括以下步驟：

33、基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建蓄電池充電電流曲線、蓄電池充電電壓曲線、蓄電池充電溫度曲線；

34、蓄電池充電電流曲線構(gòu)建公式如下；

35、匯總最近10組蓄電池充電階段數(shù)據(jù)中的充電電流數(shù)據(jù)，通過高斯擬合的方式對選取數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析；

36、高斯擬合表達(dá)式如下：

37、；

38、其中，n表示高斯擬合的階數(shù)，表示曲線i的高度、表示曲線i在x軸中心位置坐標(biāo)、表示曲線i的寬度，表示擬合后的蓄電池充電電流曲線；

39、蓄電池充電電壓曲線構(gòu)建公式如下所示：

40、設(shè)定充電過程電阻r恒定；

41、；

42、其中，表示構(gòu)建的蓄電池充電電壓曲線；

43、蓄電池充電溫度曲線構(gòu)建公式如下所示：

44、；

45、其中，表示構(gòu)建的蓄電池充電溫度曲線，為蓄電池充電過程中溫度與電流和電壓之間的關(guān)系權(quán)重，表示初始溫度。

46、優(yōu)選地，所述分析蓄電池的放電過程包括以下步驟：

47、基于處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建蓄電池放電電流曲線、蓄電池放電電壓曲線、蓄電池放電溫度曲線；

48、蓄電池放電電流曲線構(gòu)建公式如下；

49、匯總最近10組蓄電池放電階段數(shù)據(jù)中的放電電流數(shù)據(jù)，通過高斯擬合的方式對選取數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析；

50、高斯擬合表達(dá)式如下：

51、；

52、其中，n表示高斯擬合的階數(shù)，表示曲線i的高度、表示曲線i在x軸中心位置坐標(biāo)、表示曲線i的寬度，表示擬合后的蓄電池電流曲線；

53、蓄電池電壓曲線構(gòu)建公式如下所示：

54、設(shè)定放電過程中蓄電池的內(nèi)部電阻恒定；

55、；

56、其中，表示構(gòu)建的蓄電池放電電壓曲線；

57、蓄電池充電溫度曲線構(gòu)建公式如下所示：

58、；

59、其中，表示構(gòu)建的蓄電池放電溫度曲線，為蓄電池放電過程中溫度與電流和電壓之間的關(guān)系權(quán)重，表示初始溫度。

60、本發(fā)明通過匯總最近10組處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)中蓄電池充電階段數(shù)據(jù)和蓄電池放電階段數(shù)據(jù)，并通過高斯擬合以及電壓、電流以及溫度之間的關(guān)系構(gòu)建電壓、電流以及溫度曲線；同時基于收集到的充電數(shù)據(jù)計算電池總?cè)萘?，為蓄電池監(jiān)測提供了量化結(jié)果，提高了蓄電池智能監(jiān)測的有效性。

61、優(yōu)選地，所述對得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，確定蓄電池正常工作范圍包括以下步驟：

62、s41、初始化得到的分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)，基于混合遺傳算法對分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行染色體編碼，并構(gòu)建種群集合；

63、設(shè)定每組染色體編碼表示一組蓄電池歷史數(shù)據(jù)，設(shè)定種群集合規(guī)模，最大迭代次數(shù)。

64、s42、基于構(gòu)建的種群集合規(guī)模，設(shè)定蓄電池歷史數(shù)據(jù)的適應(yīng)度函數(shù)；

65、設(shè)定適應(yīng)度函數(shù)：

66、；

67、其中，表示蓄電池歷史數(shù)據(jù)的適應(yīng)度函數(shù)；

68、s43、遺傳算子選擇操作；

69、設(shè)定染色體編碼被選擇的概率為；

70、；

71、其中，為種群集合規(guī)模，為第k個染色體編碼的適應(yīng)度，表示種群集合中第k個染色體編碼。

72、s44、染色體交叉操作；

73、在種群集合中的染色體編碼中隨機(jī)選擇一個交叉點(diǎn)，同時交互交叉點(diǎn)之間的染色體編碼片段，形成新的染色體編碼，從而形成新的種群；

74、按順序?qū)⒅貜?fù)的染色體編碼剔除，并保證染色體編碼長度一致，形成子代染色體；

75、s45、染色體變異操作；

76、設(shè)定變異過程是在父代染色體的基因片段內(nèi)進(jìn)行替換，產(chǎn)生不同于父代的染色體編碼；基于設(shè)定變異概率對父代染色體編碼進(jìn)行變異，由此產(chǎn)生新一代的子代染色體；

77、對所有子代染色體進(jìn)行適應(yīng)度計算，如果子代優(yōu)于父代則替代父代染色體編碼，反之父代更優(yōu)秀則代表變異失敗，選擇父代繼續(xù)進(jìn)行迭代操作。

78、s46、輸出問題最優(yōu)解；

79、設(shè)定迭代閾值y，設(shè)定當(dāng)?shù)魏筝敵龅娜旧w編碼不變或當(dāng)混合遺傳算法達(dá)到設(shè)定的最大迭代次數(shù)后，終止混合遺傳算法，并將最后一次輸出的多組染色體編碼作為蓄電池正常工作范圍。

80、本發(fā)明通過使用遺傳算法，設(shè)定遺傳染色體編碼并不斷迭代的方式，分別確定蓄電池充電階段和放電階段的正常工作范圍，提高了蓄電池監(jiān)測的智能性。

81、優(yōu)選地，所述實(shí)時收集蓄電池數(shù)據(jù)，基于確定的蓄電池正常工作范圍對實(shí)時監(jiān)測的電池數(shù)據(jù)進(jìn)行智能判斷，并基于判斷結(jié)果對蓄電池進(jìn)行控制包括以下步驟：

82、基于確定的蓄電池正常工作范圍設(shè)定蓄電池各個參數(shù)的閾值，當(dāng)存在實(shí)時收集的電池數(shù)據(jù)設(shè)定的閾值時，立刻停止蓄電池運(yùn)行。

83、本發(fā)明通過基于確定的蓄電池正常工作范圍設(shè)定蓄電池各個參數(shù)的閾值，并實(shí)時監(jiān)測蓄電池狀態(tài)參數(shù)，將實(shí)時監(jiān)測的蓄電池狀態(tài)參數(shù)與設(shè)定的閾值進(jìn)行對比，提高了蓄電池狀態(tài)監(jiān)測判斷的準(zhǔn)確性。

84、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案，所述一種蓄電池智能監(jiān)測系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)一種蓄電池智能監(jiān)測方法，系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)收集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)訓(xùn)練模塊以及實(shí)時監(jiān)測控制模塊；

85、所述數(shù)據(jù)收集模塊用于收集蓄電池歷史數(shù)據(jù)和蓄電池實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)；

86、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對收集到的蓄電池歷史數(shù)據(jù)和蓄電池實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

87、所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對處理后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到分析后的蓄電池歷史數(shù)據(jù)；

88、所述數(shù)據(jù)訓(xùn)練模塊用于對分析后蓄電池的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，確定蓄電池正常工作范圍；

89、所述實(shí)時監(jiān)測控制模塊用于根據(jù)確定的蓄電池正常工作范圍，對蓄電池進(jìn)行監(jiān)測控制。