一种确定恒流充电截止时间点的方法和系统

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一种确定恒流充电截止时间点的方法和系统
申请号	CN201810712452.0	申请日	2018-06-29	公开(公告)号	CN109061486B	公开(公告)日	2021-03-02
申请人	深圳市科列技术股份有限公司;			发明人	干士; 聂佳;
摘要	本发明实施例提供了一种确定恒流充电截止时间点的方法和系统，所述方法包括：获取充电电流的电流值，并生成电流序列；通过电流序列计算出差值序列；通过差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度；根据预设的窗口长度时间和每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列；根据电流突变数量序列生成恒流末端指数序列；计算出恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值；通过预设的恒流波动修正参数和恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用多个备选恒流充电截止时间点建立集合；在集合中找出最大值，并将最大值作为恒流充电截止时间点。实现了确定恒流充电截止时间点的自动化，提升了对动力电池充电数据进行分析的效率。
权利要求	1.一种确定恒流充电截止时间点的方法，其特征在于，所述方法运用于动力电池的充电过程，所述充电过程具有对应的充电电流，所述方法包括：获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列；通过所述电流序列计算出差值序列；通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度；根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列；根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列E＝{e1,e2,e3,...,en}；计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值；通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合；在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点；其中，所述恒流末端指数序列E＝{e1,e2,e3,...,en}根据公式得到，ik为第k个时间点对应的电流值，ck为电流突变数量序列中的第k个值。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列的步骤包括：按预设的多个时间点依次获取多个电流值；其中，所述多个电流值与所述多个时间点一一对应；采用多个时间点，和，与其一一对应的所述多个电流值生成电流序列。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述电流序列计算出差值序列的步骤包括：采用所述电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与所述时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值；采用所述多个电流差值生成差值序列。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度的步骤包括：通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值确定每个时间点的电流值变化程度。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒流波动修正参数趋近于1。 6.一种确定恒流充电截止时间点的系统，其特征在于，所述系统运用于动力电池的充电过程，所述充电过程具有对应的充电电流，所述系统包括：电流序列生成模块，用于获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列；差值序列计算模块，用于通过所述电流序列计算出差值序列；电流值变化程度计算模块，用于通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度；电流突变数量序列生成模块，用于根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列E＝{e1,e2,e3,...,en}；恒流末端指数序列生成模块，用于根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列；恒流末端指数最大值计算模块，用于计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值；集合建立模块，用于通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合；恒流充电截止时间点确定模块，用于在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点；其中，所述恒流末端指数序列E＝{e1,e2,e3,...,en}根据公式得到，ik为第k个时间点对应的电流值，ck为电流突变数量序列中的第k个值。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电流序列生成模块包括：电流值获取子模块，用于按预设的多个时间点依次获取多个电流值；其中，所述多个电流值与所述多个时间点一一对应；电流序列生成子模块，用于采用多个时间点，和，与其一一对应的所述多个电流值生成电流序列。 8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述差值序列计算模块包括：电流差值计算子模块，用于采用所述电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与所述时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值；差值序列生成子模块，用于采用所述多个电流差值生成差值序列。 9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电流值变化程度计算模块包括：电流值变化程度确定子模块，用于通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值确定每个时间点的电流值变化程度。 10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述恒流波动修正参数趋近于1。
说明书全文	一种确定恒流充电截止时间点的方法和系统技术领域 [0001] 本发明涉及充电电池技术领域，特别是涉及一种确定恒流充电截止时间点的方法和一种确定恒流充电截止时间点的系统。背景技术 [0002] 随着电动汽车在近几年的发展普及，伴生了动力电池的大规模生产和部署。锂离子动力电池作为电动汽车的能源载体，在对其进行能源补充时有着与传统的燃油汽车截然不同的方式。 [0003] 一般情况下，针对锂离子动力电池的充电过程分为恒流充电和恒压充电两个阶段，而两个阶段所产生的信息之间有着不同的表征，所以其有着不同的分析价值，在针对动力电池充电数据的分析中，如何识别两个阶段的临界点(即恒流截止点)是非常基本却也是非常重要的工作。 [0004] 在充电过程处于恒流阶段，由于设备或操作等问题，其实际的充电电流并不一定是完全恒定的，很有可能出现电流暂时升高或降低的情况，同时，因为普通的锂离子动力电池必定存在电池内阻，所以电流的不稳定也会导致电压的不稳定，从而使电压提前达到截至条件，最终使恒流截止点的判断产生偏差，上述情况，便是数据分析中的非典型情况。 [0005] 而在现有的数据分析中，只能会采用人工观察的方式来对非典型情况进行推测，并确定出恒流截止点，这便导致现有的分析方式无法实现自动化的对动力电池充电数据进行分析，从而导致了针对动力电池充电数据的分析效率极其低下。发明内容 [0006] 鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种确定恒流充电截止时间点的方法和相应的一种确定恒流充电截止时间点的系统。 [0007] 为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种确定恒流充电截止时间点的方法，所述方法运用于动力电池的充电过程，所述充电过程具有对应的充电电流，所述方法包括： [0008] 获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列； [0009] 通过所述电流序列计算出差值序列； [0010] 通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度； [0011] 根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列； [0012] 根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列； [0013] 计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值； [0014] 通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合； [0015] 在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点。 [0016] 优选地，所述获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列的步骤包括： [0017] 按预设的多个时间点依次获取多个电流值；其中，所述多个电流值与所述多个时间点一一对应； [0018] 采用多个时间点，和，与其一一对应的所述多个电流值生成电流序列。 [0019] 优选地，所述通过所述电流序列计算出差值序列的步骤包括： [0020] 采用所述电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与所述时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值； [0021] 采用所述多个电流差值生成差值序列。 [0022] 优选地，所述通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度的步骤包括： [0023] 通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值确定每个时间点的电流值变化程度。 [0024] 优选地，所述恒流波动修正参数趋近于1。 [0025] 本发明实施例还公开了一种确定恒流充电截止时间点的系统，所述系统运用于动力电池的充电过程，所述充电过程具有对应的充电电流，所述系统包括： [0026] 电流序列生成模块，用于获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列； [0027] 差值序列计算模块，用于通过所述电流序列计算出差值序列； [0028] 电流值变化程度计算模块，用于通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度； [0029] 电流突变数量序列生成模块，用于根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列； [0030] 恒流末端指数序列生成模块，用于根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列； [0031] 恒流末端指数最大值计算模块，用于计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值； [0032] 集合建立模块模块，用于通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合； [0033] 恒流充电截止时间点确定模块，用于在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点。 [0034] 优选地，所述电流序列生成模块包括： [0035] 电流值获取子模块，用于按预设的多个时间点依次获取多个电流值；其中，所述多个电流值与所述多个时间点一一对应； [0036] 电流序列生成子模块，用于采用多个时间点，和，与其一一对应的所述多个电流值生成电流序列。 [0037] 优选地，所述差值序列计算模块包括： [0038] 电流差值计算子模块，用于采用所述电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与所述时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值； [0039] 差值序列生成子模块，用于采用所述多个电流差值生成差值序列。 [0040] 优选地，所述电流值变化程度计算模块包括： [0041] 电流值变化程度确定子模块，用于通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值确定每个时间点的电流值变化程度。 [0042] 优选地，所述恒流波动修正参数趋近于1。 [0043] 在实际应用中运用本发明实施例，可以通过动力电池充电系统获取到的充电电流的电流值生成电流序列，通过电流序列计算出差值序列，通过差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度，根据预设的窗口长度时间和每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列，根据电流突变数量序列生成恒流末端指数序列，计算出恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值，通过预设的恒流波动修正参数，和，恒流末端指数最大值计算出多个恒流充电截止时间点，并采用多个恒流充电截止时间点建立集合，在集合中找出最大值，并将最大值作为恒流充电截止时间点，从而实现了确定恒流充电截止时间点的自动化，大大提升了对动力电池充电数据进行分析的效率。 [0044] 进一步来说，本发明实施例还可以自动辨识出动力电池充电过程中附图说明 [0045] 图1是本发明的一种确定恒流充电截止时间点的方法实施例的步骤流程图； [0046] 图2是本发明的一种确定恒流充电截止时间点的系统实施例的结构框图。具体实施方式 [0047] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0048] 参照图1，示出了本发明的一种确定恒流充电截止时间点的方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤： [0049] 步骤101，获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列； [0050] 在实际应用中，本发明实施例可以应用于动力电池的充电系统中，例如，移动终端的充电系统，电动汽车的充电系统等等。 [0051] 在本发明实施例中，可以先按预设的多个时间点依次获取多个电流值，再采用多个时间点，和，与其一一对应的多个电流值生成电流序列。 [0052] 在具体实现中，本发明实施例可以在所需要的任意时间长度下，设立n 个时间点，并根据设立的n个时间段依次获取多个充电电流的电流值，其中，多个电流值与所述多个时间点一一对应，具体地，电流序列I＝{i1,i2,i3,...,in}序列的角标为对应的时间点，其中时间点1为充电开始时刻，时间点n为充电结束时刻。 [0053] 步骤102，通过所述电流序列计算出差值序列； [0054] 在本发明实施例中，可以采用电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与该时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值，再采用多个电流差值生成差值序列。 [0055] 在具体实现中，本发明实施例可以根据公式d1＝0；计算序列中每个时间点与该时间点的前一个时间点的电流的差值，得到电流差值序列D＝{d1,d2,d3,...,dn}。 [0056] 步骤103，通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度； [0057] 在本发明实施例中，可以通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值来确定每个时间点的电流值变化程度。 [0058] 在具体实现中，本发明实施例可以根据电池充电特性，设定电流变化阈值△，根据公式bk＝0, 计算出表示电流值变化程度的电流突变序列B＝{b1,b2,b3,...,bn}。 [0059] 在实际应用中，本发明实施例可以通过电流值变化程度判断出导致该电流产生变化的原因，具体的，若电流差值大于预设阈值，则该电流变化是由恒压充电中的降流现象，或，恒流充电中的电流不稳定现象所导致的，若电流差值小于预设阈值，则该电流变化是由电流的随机扰动现象导致的。 [0060] 步骤104，根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列； [0061] 在具体实现中，本发明实施例可以预设的窗口长度时间为t，按照公式计算生成电流突变数量序列C＝{c1,c2,c3,...,cn}。 [0062] 步骤105，根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列； [0063] 在具体实现中，本发明实施例可以根据公式计算生成恒流末端指数序列E＝{e1,e2,e3,...,en}。 [0064] 步骤106，计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值； [0065] 在具体实现中，本发明实施例可以通过计算在序列E中求得恒流末端指数最大值emax。 [0066] 步骤107，通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合； [0067] 在具体实现中，本发明实施例可以预先设定恒流波动修正参数λ，并根据公式ek≥emax×λ选择序列E中满足条件的所有元素E'，再以E'中所有元素的下标作为备选恒流充电截止时间点建立由全部备选恒流充电截止时间点组成的集合K。 [0068] 在本发明一个优选实施例中，可以预先设定恒流波动修正参数λ趋近于 1。 [0069] 步骤108，在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点。 [0070] 在具体实现中，本发明实施例可以从集合K中获取最大值max(K)作为恒流充电截止时间点。 [0071] 为使本领域技术人员更好地理解本发明，下面给出一个完整示例对本发明技术方案进行说明： [0072] [0073] [0074] 当然，上述例子仅作为示例，本领域技术人员还可以根据实际情况采用其他方式通过充电电流的电流值、电流序列、差值序列、电流值变化程度，窗口长度时间、电流突变数量序列、恒流末端指数序列、恒流末端指数最大值、恒流波动修正参数、备选恒流充电截止时间点，以及，具有多个备选恒流充电截止时间点的集合等任意一个或多个来确定恒流充电截止时间点，对比本发明实施例不作限定。 [0075] 需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。 [0076] 在实际应用中运用本发明实施例，可以通过动力电池充电系统获取到的充电电流的电流值生成电流序列，通过电流序列计算出差值序列，通过差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度，根据预设的窗口长度时间和每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列，根据电流突变数量序列生成恒流末端指数序列，计算出恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值，通过预设的恒流波动修正参数，和，恒流末端指数最大值计算出多个恒流充电截止时间点，并采用多个恒流充电截止时间点建立集合，在集合中找出最大值，并将最大值作为恒流充电截止时间点，从而实现了确定恒流充电截止时间点的自动化，大大提升了对动力电池充电数据进行分析的效率。 [0077] 参照图2，示出了本发明的一种确定恒流充电截止时间点的系统实施例的结构框图，具体可以包括如下模块： [0078] 电流序列生成模块201，用于获取所述充电电流的电流值，并生成电流序列； [0079] 差值序列计算模块202，用于通过所述电流序列计算出差值序列； [0080] 电流值变化程度计算模块203，用于通过所述差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度； [0081] 电流突变数量序列生成模块204，用于根据预设的窗口长度时间，和，所述每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列； [0082] 恒流末端指数序列生成模块205，用于根据所述电流突变数量序列生成恒流末端指数序列； [0083] 恒流末端指数最大值计算模块206，用于计算出所述恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值； [0084] 集合建立模块207，用于通过预设的恒流波动修正参数，和，所述恒流末端指数最大值计算出多个备选恒流充电截止时间点，并采用所述多个备选恒流充电截止时间点建立集合； [0085] 恒流充电截止时间点确定模块208，用于在所述集合中找出最大值，并将所述最大值作为恒流充电截止时间点。 [0086] 在本发明一个优选实施例中，所述电流序列生成模块201还可以包括如下子模块： [0087] 电流值获取子模块，用于按预设的多个时间点依次获取多个电流值；其中，所述多个电流值与所述多个时间点一一对应； [0088] 电流序列生成子模块，用于采用多个时间点，和，与其一一对应的所述多个电流值生成电流序列。 [0089] 在本发明一个优选实施例中，所述差值序列计算模块202还可以包括如下子模块包括： [0090] 电流差值计算子模块，用于采用所述电流序列中与每个时间点对应的电流值，和，与所述时间点的前一时间点对应的电流值，计算出多个电流差值； [0091] 差值序列生成子模块，用于采用所述多个电流差值生成差值序列。 [0092] 在本发明一个优选实施例中，所述电流值变化程度计算模块203还可以包括如下子模块： [0093] 电流值变化程度确定子模块，用于通过判断所述差值序列中的电流差值是否大于预设阈值确定每个时间点的电流值变化程度。 [0094] 电流值变化程度计算，所述恒流波动修正参数趋近于1。 [0095] 在实际应用中运用本发明实施例，可以通过动力电池充电系统获取到的充电电流的电流值生成电流序列，通过电流序列计算出差值序列，通过差值序列计算出每个时间点的电流值变化程度，根据预设的窗口长度时间和每个时间点的电流值变化程度生成电流突变数量序列，根据电流突变数量序列生成恒流末端指数序列，计算出恒流末端指数序列中的恒流末端指数最大值，通过预设的恒流波动修正参数，和，恒流末端指数最大值计算出多个恒流充电截止时间点，并采用多个恒流充电截止时间点建立集合，在集合中找出最大值，并将最大值作为恒流充电截止时间点，从而实现了确定恒流充电截止时间点的自动化，大大提升了对动力电池充电数据进行分析的效率。 [0096] 对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。 [0097] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。 [0098] 本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。 [0099] 本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。 [0100] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 [0101] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 [0102] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。 [0103] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。 [0104] 以上对本发明所提供的一种确定恒流充电截止时间点的方法和一种确定恒流充电截止时间点的系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。