【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池监测，具体涉及一种电池健康状态监测装置、方法、系统、设备及可读存储介质。
技术介绍
1、锂离子电池已经广泛应用于电动车、无人机、生物医学设备和各类便携式电子产品中。但是，长时间的正常循环使用中，复杂的电化学副反应，例如：活性物质溶解、电极颗粒开裂和电极粘附力恶化等情况会使电池逐渐退化，造成容量衰减和电阻增加。而制造缺陷、机械外力作用、过度充电、过度放电或热失控等情况也可能会导致电池发生灾难性故障。
2、监控电池性能和健康状况是提高电池供电设备安全性和可靠性的一种手段。传统的电池管理系统难以诊断电池的早期故障，对电池的异常状态估计保守，且对突发故障的反应缓慢。同时，受制于技术条件，现有技术无法深入了解电池内部的变化，对安装条件要求较高，成本高昂。
3、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种改良的电池监控方法及装置。
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电池健康状态监测装置、方法、系统、设备及可读存储介质，其能够精准高效的检测电池的健康状态。
2、为了实现上述目的，本专利技术一具体实施例提供的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种电池健康状态监测方法，其包括：
4、向待检测电池发射声波信号，并获取检测待检测电池后形成的回
5、获取所述待检测电池的物理状态信息；
6、基于所述回波信号以及所述物理状态信息，建立待检测电池的特征向量，所述特征向量的组成元素包括待检测电池温度值、回波信号的时域幅值、回波信号的渡越时间；
7、基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态。
8、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述向对应的待检测电池发射所述声波信号，包括：
9、向传感单元发射预设的脉冲信号；
10、将所述脉冲信号转换为声波信号，并将转换后的所述声波信号发射至待检测电池。
11、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述方法还包括：
12、多次采集所述待检测电池的回波信号以及物理状态信息，将形成的各所述特征向量的均值与方差进行归一化；
13、基于所述归一化后的纯量值，计算待检测电池的特征参数。
14、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述电池的特征参数公式为：
15、
16、
17、md＝btnc-1btn
18、m＝1,2,3,....,m；n＝1,2,3,....,n
19、其中，am,n是第n次采集到的待检测电池的m维特征向量，为所述待检测电池特征向量的均值，sm为所述待检测电池特征向量的方差；c为相关矩阵，md为第n个待检测电池的特征参数。
20、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述方法还包括：
21、计算健康电池的特征参数；
22、基于所述健康电池的特征参数值，生成老化阈值；
23、若所述待检测电池的特征参数大于或等于所述老化阈值，则所述电池为老化状态。
24、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述方法还包括：
25、基于所述待检测电池的特征向量，计算相应特征参数，形成特征数据集；
26、将所述特征数据集中的数据变换为正态分布，并获取所述正态分布的均值和标准差；
27、基于所述均值及标准差，生成失效阈值；
28、若所述待检测电池的特征参数大于或等于所述失效阈值，则所述电池为失效状态。
29、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，所述将所述特征数据集中的数据变换为正态分布，包括：
30、
31、
32、其中，mdi是变换前特征数据集中第i个特征参数，md(λ)为特征数据集中的数据变换后的正态分布函数，mdn(λ)为变换后正态分布函数中第n个特征参数，是变换后正态分布函数中特征参数的均值。
33、第二方面，本专利技术提供了一种电池健康状态监测装置，其包括：
34、传感单元，包括温度传感器以及压电传感器，所述传感单元用于接收电信号、声波信号以及温度信号，并可逆的将电信号与声波信号进行转换，所述传感单元设置有粘接面，用于与电池进行粘接；
35、脉冲单元，所述脉冲单元第一端与所述传感单元第一端相连，用于向所述传感单元发出电信号并接收所述传感单元回传的电池温度信号以及声波信号，所述脉冲单元的第二端与上位机第一端相连，用于将所述传感单元回传的电池温度信号以及声波信号反馈至上位机进行分析；
36、上位机，所述上位机用于接收所述脉冲单元反馈的电池温度信号以及声波信号，基于预设的评估算法，评估电池健康状态。
37、在本专利技术的一个或者多个实施方式中，还可以设置多组待检测电池，脉冲单元以及传感单元，所述脉冲单元、传感单元、待检测电池一一对应；
38、多个所述脉冲单元的第二端共同连接至所述上位机的第一端，形成传感网络。
39、第三方面，本专利技术提供了一种电池健康状态监测系统，其包括：
40、第一检测模块，用于向待检测电池发射声波信号，并获取检测待检测电池后形成的回波信号；
41、第二检测模块，用于获取所述待检测电池的物理状态信息；
42、建立模块，用于基于所述回波信号以及所述物理状态信息，建立待检测电池的特征向量，所述特征向量的组成元素包括待检测电池温度值、回波信号的时域幅值、回波信号的渡越时间；
43、判断模块，用于基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态。
44、第四方面，本专利技术提供了一种计算机设备，其包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行所述的电池健康状态监测方法。
45、第五方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行所述的电池健康状态监测方法。
46、与现有技术相比，本专利技术提供的电池健康状态监测方法，通过脉冲信号激励压电传感器，可控的向待测电池发射超声波信号。声波信号具有较好的穿透性、灵敏度高，可以通过声波信号特征的改变，反应电池内部细小的结构变化。进一步的，由于现有技术中长存在较大数目电池共同组成电池包的情况，因此本专利技术实现了传感网络的搭建，可以基于上位机同时对多组电池进行检测。另外，为了进一步降低装置布设的成本，本专利技术传感单元采用自发自收的模式，最大程度的避免了电池包中，传感装置与发生装置间互相影响，又能节约一般的布设成本。同时，本专利技术采用多通道的检测技术，将电池的温度与回传声波的特征进行关联，综合分析得到更加精确的检测结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池健康状态监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，向对应的待检测电池发射所述声波信号，包括：
3.根据权利要求1所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述电池的特征参数公式为：
5.根据权利要求4所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态，包括：
6.根据权利要求4所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态，包括：
7.根据权利要求6所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述将所述特征数据集中的数据变换为正态分布，包括：
8.一种电池健康状态监测装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的电池健康状态监测装置，其特征在于：
10.一种电池健康状态监测系统，其特征在于，包括：
11.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的电池健康状态监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电池健康状态监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，向对应的待检测电池发射所述声波信号，包括：
3.根据权利要求1所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述电池的特征参数公式为：
5.根据权利要求4所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态，包括：
6.根据权利要求4所述的电池健康状态监测方法，其特征在于，所述基于所述特征向量，判断所述待检测电池的健康状态，包括：
7.根据权利要求6所述的电池健康状态监测方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪昊，张赛，徐晨光，许伯强，
申请(专利权)人：苏州声镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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