本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種面向充電樁儲(chǔ)能的電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平和對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，電動(dòng)汽車被認(rèn)為是環(huán)保節(jié)能的出行方式。全國(guó)各地推出一系列優(yōu)惠措施大力推廣電動(dòng)汽車，如上海市為購(gòu)買電動(dòng)汽車的用戶發(fā)放上海牌照，而普通汽車需要搖號(hào)抽取，且費(fèi)用極高。電動(dòng)汽車逐漸進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ詈痛蟊姷囊曇?，電?dòng)汽車的安全性和可靠性成為人們關(guān)注的問(wèn)題。

蓄電池組作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵核心部件，也是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，蓄電池組性能的好壞直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的可靠性與安全性，也是電動(dòng)汽車普及和產(chǎn)業(yè)化的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。

如何在蓄電池工作過(guò)程中采集相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析判斷蓄電池的狀態(tài)，進(jìn)而做出評(píng)估和預(yù)測(cè)是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池工作環(huán)境復(fù)雜，蓄電池診斷維護(hù)困難的不足，提供了一種面向充電樁儲(chǔ)能的電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法，包括設(shè)于電動(dòng)汽車上的蓄電池，與蓄電池電連接的電壓傳感器，處理器和報(bào)警器，處理器分別與電壓傳感器和報(bào)警器電連接；包括如下步驟：

(1-1)電壓傳感器檢測(cè)蓄電池的電壓信號(hào)，處理器每隔時(shí)間T對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到電壓序列P_V，P_V＝{v₁，v₂，…，v_m}；

(1-2)處理器對(duì)P_V進(jìn)行粗粒化處理

利用公式計(jì)算P_V的平均值

對(duì)于P_V中的采樣值v_i，當(dāng)時(shí)，i∈1，2，...，m，使v_i＝1；當(dāng)時(shí)，使v_i＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_V＝{V₁，V₂，…，V_m}；

(1-3)處理器計(jì)算序列S_V＝{V₁，V₂，…，V_m}的復(fù)雜度

設(shè)定蓄電池的復(fù)雜度c(m)＝1，采樣值的序號(hào)l＝1；

(1-3-1)R＝{V₁，V₂，…V_l}，Q＝{V_l+1}，RQE＝{V₁，V₂，…V_l}；

若Q是RQE的子串，則R不變，使Q＝{V_l+1，V_l+2}，RQE＝{V₁，V₂，…，V_l+1}；

若Q不是RQE的子串，則使R＝RQ，Q＝{V_l+3}，使c(m)的值增加1，l增加1；

其中，R、Q和RQE均為序列，RQ為由R和Q左至右排列組成的序列，RQE為RQ去掉最后一個(gè)采樣值后得到的序列；

(1-3-2)若c(m)＜m返回步驟(1-3-1)；

否則，轉(zhuǎn)入步驟(1-4)；

(1-4)處理器對(duì)c(m)進(jìn)行歸一化處理

設(shè)定

利用公式計(jì)算歸一化復(fù)雜度c_LZ(m)；

(1-5)處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估

當(dāng)c_LZ(v)＝0，處理器做出蓄電池處于完全穩(wěn)定狀態(tài)的判斷；

當(dāng)0＜c_LZ(m)≤d時(shí)，處理器做出蓄電池處于正常狀態(tài)的判斷，d為安全閾值；

當(dāng)c_LZ(m)＞d時(shí)，處理器做出蓄電池狀態(tài)處于危險(xiǎn)狀態(tài)的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警；

當(dāng)c_LZ(m)趨向于1時(shí)，處理器做出蓄電池處于完全無(wú)規(guī)律狀態(tài)，徹底失去工作能力的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警。

本發(fā)明能夠在電動(dòng)車運(yùn)行的同時(shí)采集蓄電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估、預(yù)測(cè)和報(bào)警，提高了蓄電池運(yùn)行的安全性和可靠性。

作為上述方案的替代方案，將電壓傳感器替換為電流傳感器；

(2-1)電流傳感器檢測(cè)蓄電池的電流信號(hào)，處理器每隔時(shí)間T對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到電流序列P_A，P_A＝{a₁，a₂，…，a_n}；

(2-2)處理器對(duì)P_A進(jìn)行粗粒化處理

利用公式計(jì)算P_A的平均值

對(duì)于P_A中的采樣值a_j，當(dāng)時(shí)，j∈1，2，...，n，使a_j＝1；當(dāng)時(shí)，使a_j＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_A＝{A₁，A₂，…，A_n}；

(2-3)處理器計(jì)算序列S_A＝{A₁，A₂，…，A_n}的復(fù)雜度，其中，蓄電池的復(fù)雜度為c(n)；

(1-4)處理器對(duì)c(n)進(jìn)行歸一化處理；

(1-5)處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

作為上述方案的替代方案，將電壓傳感器替換為溫度傳感器，溫度傳感器與蓄電池接觸；

(3-1)溫度傳感器檢測(cè)蓄電池的溫度信號(hào)，處理器每隔時(shí)間T對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到溫度序列P_T，P_T＝{t₁，t₂，…，t_k}；

(3-2)處理器對(duì)P_T進(jìn)行粗粒化處理

利用公式計(jì)算P_T的平均值

對(duì)于P_T中的采樣值t_w，當(dāng)時(shí)，w∈1，2，...，k，使t_w＝1；當(dāng)時(shí)，使t_w＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_T＝{T₁，T₂，…，T_k}；

(3-3)處理器計(jì)算序列S_T＝{T₁，T₂，…，T_k}的復(fù)雜度，其中，蓄電池的復(fù)雜度為c(k)；

(3-4)處理器對(duì)c(k)進(jìn)行歸一化處理；

(3-5)處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

作為優(yōu)選，T為4分鐘至6分鐘。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：能夠在電動(dòng)車運(yùn)行的同時(shí)采集蓄電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，提高了蓄電池運(yùn)行的安全性和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1所示的實(shí)施例是一種電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法，包括設(shè)于電動(dòng)汽車上的蓄電池，與蓄電池電連接的電壓傳感器，處理器和報(bào)警器，處理器分別與電壓傳感器和報(bào)警器電連接；包括如下步驟：

步驟100，獲得電壓序列

電壓傳感器檢測(cè)蓄電池的電壓信號(hào)，處理器每隔5分鐘對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到電壓序列P_V，P_V＝{v₁，v₂，…，v_m}；

步驟200，粗粒化處理

處理器對(duì)P_V進(jìn)行粗?；幚?/p>

利用公式計(jì)算P_V的平均值

對(duì)于P_V中的采樣值v_i，當(dāng)時(shí)，i∈1，2，...，m，使v_i＝1；當(dāng)時(shí)，使v_i＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_V＝{V₁，V₂，…，V_m}；

步驟300，計(jì)算復(fù)雜度

處理器計(jì)算序列S_V＝{V₁，V₂，…，V_m}的復(fù)雜度

設(shè)定蓄電池的復(fù)雜度c(m)＝1，采樣值的序號(hào)l＝1；

步驟310，R＝{V₁，V₂，…V_l}，Q＝{V_l+1}，RQE＝{V₁，V₂，…V_l}；

若Q是RQE的子串，則R不變，使Q＝{V_l+1，V_l+2}，RQE＝{V₁，V₂，…，V_l+1}；

若Q不是RQE的子串，則使R＝RQ，Q＝{V_l+3}，使c(m)的值增加1，l增加1；其中，R、Q和RQE均為序列，RQ為由R和Q左至右排列組成的序列，RQE為RQ去掉最后一個(gè)采樣值后得到的序列；

步驟320，若c(m)＜m返回步驟310；

否則，轉(zhuǎn)入步驟400；

步驟400，復(fù)雜度的歸一化處理

處理器對(duì)c(m)進(jìn)行歸一化處理

設(shè)定

利用公式計(jì)算歸一化復(fù)雜度c_LZ(m)；

步驟500，蓄電池狀態(tài)評(píng)估

處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估

當(dāng)c_LZ(v)＝0，處理器做出蓄電池處于完全穩(wěn)定狀態(tài)的判斷；

當(dāng)0＜c_LZ(m)≤d時(shí)，處理器做出蓄電池處于正常狀態(tài)的判斷，d為安全閾值；

當(dāng)c_LZ(m)＞d時(shí)，處理器做出蓄電池狀態(tài)處于危險(xiǎn)狀態(tài)的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警；

當(dāng)c_LZ(m)趨向于1時(shí)，處理器做出蓄電池處于完全無(wú)規(guī)律狀態(tài)，徹底失去工作能力的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警。

實(shí)施例2

一種電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法，包括設(shè)于電動(dòng)汽車上的蓄電池，與蓄電池電連接的電流傳感器，處理器和報(bào)警器，處理器分別與電流傳感器和報(bào)警器電連接；包括如下步驟：

(2-1)電流傳感器檢測(cè)蓄電池的電流信號(hào)，處理器每隔5分鐘對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到電流序列P_A，P_A＝{a₁，a₂，…，a_n}；

(2-2)處理器對(duì)P_A進(jìn)行粗?；幚?/p>

利用公式計(jì)算P_A的平均值

對(duì)于P_A中的采樣值a_j，當(dāng)時(shí)，j∈1，2，...，n，使a_j＝1；當(dāng)時(shí)，使a_j＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_A＝{A₁，A₂，…，A_n}；

(2-3)處理器計(jì)算序列S_A＝{A₁，A₂，…，A_n}的復(fù)雜度

設(shè)定蓄電池的復(fù)雜度c(n)＝1，采樣值的序號(hào)l＝1；

(2-3-1)R＝{A₁，A₂，…A_l}，Q＝{A_l+1}，RQE＝{A₁，A₂，…A_l}；

若Q是RQE的子串，則R不變，使Q＝{A_l+1，A_l+2}，RQE＝{A₁，A₂，…，A_l+1}；

若Q不是RQE的子串，則使R＝RQ，Q＝{A_l+3}，使c(n)的值增加1，l增加1；其中，R、Q和RQE均為序列，RQ為由R和Q左至右排列組成的序列，RQE為RQ去掉最后一個(gè)采樣值后得到的序列；

(2-3-2)若c(n)＜n返回步驟(2-3-1)；

否則，轉(zhuǎn)入步驟(2-4)；

(2-4)復(fù)雜度的歸一化處理

處理器對(duì)c(n)進(jìn)行歸一化處理

設(shè)定

利用公式計(jì)算歸一化復(fù)雜度c_LZ(n)；

步驟500，蓄電池狀態(tài)評(píng)估

處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估

當(dāng)c_LZ(n)＝0，處理器做出蓄電池處于完全穩(wěn)定狀態(tài)的判斷；

當(dāng)0＜c_LZ(n)≤d時(shí)，處理器做出蓄電池處于正常狀態(tài)的判斷，d為安全閾值；

當(dāng)c_LZ(n)＞d時(shí)，處理器做出蓄電池狀態(tài)處于危險(xiǎn)狀態(tài)的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警；

當(dāng)c_LZ(n)趨向于1時(shí)，處理器做出蓄電池處于完全無(wú)規(guī)律狀態(tài)，徹底失去工作能力的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警。

實(shí)施例3

一種電動(dòng)汽車蓄電池狀態(tài)評(píng)估方法，包括設(shè)于電動(dòng)汽車上的蓄電池，與蓄電池電連接的溫度傳感器，處理器和報(bào)警器，處理器分別與溫度傳感器和報(bào)警器電連接；包括如下步驟：

(3-1)溫度傳感器檢測(cè)蓄電池的溫度信號(hào)，處理器每隔5分鐘對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采樣，將得到的采樣值依次排列，得到溫度序列P_T，P_T＝{t₁，t₂，…，t_k}；

(3-2)處理器對(duì)P_T進(jìn)行粗?；幚?/p>

利用公式計(jì)算P_T的平均值

對(duì)于P_T中的采樣值t_w，當(dāng)時(shí)，w∈1，2，...，k，使t_w＝1；當(dāng)時(shí)，使t_w＝0；得到粗?；幋a后的新序列S_T＝{T₁，T₂，…，T_k}；

(3-3)處理器計(jì)算序列S_T＝{T₁，T₂，…，T_k}的復(fù)雜度

設(shè)定蓄電池的復(fù)雜度c(k)＝1，采樣值的序號(hào)l＝1；

(3-3-1)R＝{T₁，T₂，…T_l}，Q＝{T_l+1}，RQE＝{T₁，T₂，…T_l}；

若Q是RQE的子串，則R不變，使Q＝{T_l+1，T_l+2}，RQE＝{T₁，T₂，…，T_l+1}；

若Q不是RQE的子串，則使R＝RQ，Q＝{T_l+3}，使c(k)的值增加1，l增加1；其中，R、Q和RQE均為序列，RQ為由R和Q左至右排列組成的序列，RQE為RQ去掉最后一個(gè)采樣值后得到的序列；

(3-3-2)若c(k)＜k返回步驟(3-3-1)；

否則，轉(zhuǎn)入步驟(3-4)；

(3-4)復(fù)雜度的歸一化處理

處理器對(duì)c(k)進(jìn)行歸一化處理

設(shè)定

利用公式計(jì)算歸一化復(fù)雜度c_LZ(k)；

步驟500，蓄電池狀態(tài)評(píng)估

處理器對(duì)蓄電池狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估

當(dāng)c_LZ(k)＝0，處理器做出蓄電池處于完全穩(wěn)定狀態(tài)的判斷；

當(dāng)0＜c_LZ(k)≤d時(shí)，處理器做出蓄電池處于正常狀態(tài)的判斷，d為安全閾值，d＝3；

當(dāng)c_LZ(k)＞d時(shí)，處理器做出蓄電池狀態(tài)處于危險(xiǎn)狀態(tài)的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警；

當(dāng)c_LZ(k)趨向于1時(shí)，處理器做出蓄電池處于完全無(wú)規(guī)律狀態(tài)，徹底失去工作能力的判斷，處理器控制報(bào)警器報(bào)警。

在實(shí)際應(yīng)用中，溫度、電壓和電流傳感器監(jiān)測(cè)蓄電池的狀態(tài)，考慮到車載處理器存儲(chǔ)容量有限，記錄數(shù)據(jù)可以采取間隔采樣，如每間隔5分鐘記錄溫度、電壓和電流數(shù)據(jù)。待下次充電時(shí)，通過(guò)充電接口連接充電樁進(jìn)行充電，數(shù)據(jù)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，與此同時(shí)，車載處理器的內(nèi)存進(jìn)行格式化清空。

也可以采用GPRS模塊進(jìn)行傳輸，車輛連接充電樁進(jìn)行充電的同時(shí)，觸發(fā)數(shù)據(jù)傳輸開關(guān)，處理器通過(guò)GPRS模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠潆姌?，由充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，給出蓄電池診斷與預(yù)測(cè)報(bào)告。

充電樁應(yīng)具備人機(jī)交互系統(tǒng)，診斷與預(yù)測(cè)報(bào)告通過(guò)人機(jī)交互界面可以反饋給用戶，方便用戶第一時(shí)間了解蓄電池狀態(tài)。人機(jī)交互系統(tǒng)在反饋診斷與預(yù)測(cè)報(bào)告時(shí)，需首先進(jìn)行身份驗(yàn)證，可以采取如指紋識(shí)別，刷卡驗(yàn)證，二維碼識(shí)別等措施。

充電樁可以建立歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)及維護(hù)策略庫(kù)。針對(duì)蓄電池的狀態(tài)智能推送相應(yīng)維護(hù)方案給用戶，給出指導(dǎo)性維護(hù)策略。

充電樁和充電站多數(shù)采用規(guī)模建設(shè)，幾個(gè)到幾十個(gè)不等。作為診斷與預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)處理中心可以集中建設(shè)，同時(shí)服務(wù)于若干充電站和一定數(shù)量的充電樁，避免能源浪費(fèi)，又便于統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)處理中心的歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)共享，提高蓄電池狀態(tài)診斷和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

應(yīng)理解，本實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。