本發(fā)明屬于電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)，尤其涉及一種環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)、介質(zhì)、設(shè)備、產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、環(huán)網(wǎng)柜一般采用小容量鉛酸蓄電池組作為后備電源，由于環(huán)網(wǎng)柜長(zhǎng)期在室外運(yùn)行，運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，尤其是在北方地區(qū)，夏天運(yùn)行溫度高達(dá)40℃-50℃，冬天溫度可能低于-10℃，而且濕度變化大，容易導(dǎo)致蓄電池出現(xiàn)膨脹、端子生銹和腐蝕等問(wèn)題，蓄電池運(yùn)行的健康狀態(tài)較差，使用壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2、現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)柜蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，大多通過(guò)檢測(cè)電池的電壓、電流、內(nèi)阻和容量等方式對(duì)電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，然而電池的內(nèi)阻和容量等參數(shù)與溫度密切相關(guān)，大部分系統(tǒng)未對(duì)以上因素的影響進(jìn)行考慮和修正，導(dǎo)致判斷結(jié)果存在較大偏差；部分系統(tǒng)雖然考了到了溫度的影響，但是其沒(méi)有考慮溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜自身結(jié)構(gòu)特征對(duì)溫度變化趨勢(shì)和電池狀態(tài)的影響，不能對(duì)環(huán)網(wǎng)柜蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)、介質(zhì)、設(shè)備、產(chǎn)品，本發(fā)明通過(guò)溫度修正系數(shù)，將內(nèi)阻值轉(zhuǎn)換為室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻，以及通過(guò)電池容量修正系數(shù)和電流，得到電池的實(shí)際容量后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻和電池的實(shí)際容量，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，評(píng)估過(guò)程中考慮到了溫度對(duì)內(nèi)阻和容量的影響，降低了監(jiān)測(cè)偏差；同時(shí)，溫度修正系數(shù)和電池容量修正系數(shù)均通過(guò)溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間進(jìn)行調(diào)整，考慮了溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜自身結(jié)構(gòu)特征對(duì)溫度變化趨勢(shì)和電池狀態(tài)的影響，進(jìn)一步的提高了環(huán)網(wǎng)柜蓄電池運(yùn)行狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，包括：

4、獲取環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)蓄電池的內(nèi)阻、電流和溫度；

5、通過(guò)溫度修正系數(shù)，將內(nèi)阻值轉(zhuǎn)換為室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻；其中，溫度修正系數(shù)通過(guò)試驗(yàn)方式獲取，由溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間調(diào)整得到；

6、通過(guò)電池容量修正系數(shù)和電流，得到電池的實(shí)際容量；其中，電池容量修正系數(shù)通過(guò)容量和溫度特性曲線，以及溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間調(diào)整得到；

7、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻和電池的實(shí)際容量，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

8、進(jìn)一步的，室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻為：

9、

10、其中，為溫度在 t℃時(shí)測(cè)量的電池內(nèi)阻； t為當(dāng)前溫度；為溫度修正系數(shù)。

11、進(jìn)一步的，溫度修正系數(shù)為：

12、

13、

14、其中， a0、 b0和 c0是通過(guò)二項(xiàng)式擬合得到系數(shù)；為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的溫度變化速率；為環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間，為環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)除去所有設(shè)備后的剩余空間；和為轉(zhuǎn)換參數(shù)。

15、進(jìn)一步的，電池的實(shí)際容量 soc為：

16、

17、其中， i為電池的電流；為采樣周期， k t為不同溫度時(shí)的電池容量修正系數(shù)。

18、進(jìn)一步的，電池容量修正系數(shù) k t為：

19、

20、

21、其中，為調(diào)整前的電池容量修正系數(shù)初始值； t為當(dāng)前溫度； a1、 b1、 c1和 d1根據(jù)電池廠家提供的容量和溫度特性曲線，采用三次多項(xiàng)式擬合的方式獲取；為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的溫度變化速率；為環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間；和為轉(zhuǎn)換參數(shù)。

22、進(jìn)一步的，根據(jù)電流的方向和大小判斷電池的工作狀態(tài)；如果電池處于放電狀態(tài)，根據(jù)溫度得到電池容量的溫度修正系數(shù)；通過(guò)電池的電壓和放電電流，通過(guò)電流積分計(jì)算電池的放電容量并根據(jù)電池溫度進(jìn)行修正，通過(guò)電池電壓判斷電池的放電狀態(tài)，當(dāng)電池電壓達(dá)到電池的放電截止電壓時(shí)達(dá)到滿放狀態(tài)，計(jì)算此時(shí)電池的總放電容量即電池的有效容量；

23、如果電池處于充電狀態(tài)，通過(guò)溫度計(jì)算電池容量的溫度修正系數(shù)；通過(guò)電池的充電電流，通過(guò)電流積分計(jì)算電池充電容量并根據(jù)電池溫度進(jìn)行修正，當(dāng)電池電流達(dá)到浮充電流時(shí)達(dá)到滿充狀態(tài)，計(jì)算此時(shí)電池的總充電容量即電池的有效容量；

24、如果電池處于浮充狀態(tài)，則通過(guò)脈動(dòng)直流放電法檢測(cè)電池內(nèi)阻，通過(guò)的溫度得到電池內(nèi)阻的溫度修正系數(shù)，將電池內(nèi)阻轉(zhuǎn)換為室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻和容量關(guān)系得到蓄電池有效容量；

25、根據(jù)放電狀態(tài)、充電狀態(tài)和浮充狀態(tài)下的有效容量，通過(guò)當(dāng)前有效容量和電池標(biāo)稱容量的比值，得到電池的健康狀態(tài)。

26、第二方面，本發(fā)明還提供了一種環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

27、數(shù)據(jù)采集模塊，被配置為：獲取環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)蓄電池的內(nèi)阻、電流和溫度；

28、第一計(jì)算模塊，被配置為：通過(guò)溫度修正系數(shù)，將內(nèi)阻值轉(zhuǎn)換為室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻；其中，溫度修正系數(shù)通過(guò)試驗(yàn)方式獲取，由溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間調(diào)整得到；

29、第二計(jì)算模塊，被配置為：通過(guò)電池容量修正系數(shù)和電流，得到電池的實(shí)際容量；其中，電池容量修正系數(shù)通過(guò)容量和溫度特性曲線，以及溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間調(diào)整得到；

30、監(jiān)測(cè)模塊，被配置為：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻和電池的實(shí)際容量，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

31、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)了第一方面所述的環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的步驟。

32、第四方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并能夠在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)了第一方面所述的環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的步驟。

33、第五方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)了第一方面所述的環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的步驟。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

35、本發(fā)明中，通過(guò)溫度修正系數(shù)，將內(nèi)阻值轉(zhuǎn)換為室溫下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻，以及通過(guò)電池容量修正系數(shù)和電流，得到電池的實(shí)際容量后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻和電池的實(shí)際容量，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，評(píng)估過(guò)程中考慮到了溫度對(duì)內(nèi)阻和容量的影響，降低了監(jiān)測(cè)偏差；同時(shí)，溫度修正系數(shù)和電池容量修正系數(shù)均通過(guò)溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜有效散熱空間進(jìn)行調(diào)整，考慮了溫度變化速率和環(huán)網(wǎng)柜自身結(jié)構(gòu)特征對(duì)溫度變化趨勢(shì)和電池狀態(tài)的影響，進(jìn)一步的提高了環(huán)網(wǎng)柜蓄電池運(yùn)行狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性。

36、本發(fā)明可以實(shí)時(shí)掌握蓄電池的電壓、電流、內(nèi)阻、容量、溫度等實(shí)時(shí)狀態(tài)、歷史狀態(tài)以及其變化趨勢(shì)，為蓄電池的精細(xì)化管理和維護(hù)提供條件；實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池健康狀態(tài)的精確評(píng)估，便于及時(shí)了解蓄電池剩余容量是否滿足備用供電要求，電池組或單體電池是否需要維修更換等，能夠有效指導(dǎo)電池的使用和維護(hù)。