本發(fā)明具體涉及一種基于圖像識(shí)別航空蓄電池電量充滿預(yù)測(cè)方法，屬于航空設(shè)備管理維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

航空蓄電池的充電結(jié)束有人工測(cè)量手動(dòng)充滿關(guān)機(jī)和智能充電系統(tǒng)自動(dòng)充滿關(guān)機(jī)。

航空蓄電池手工關(guān)機(jī)的操作過程一般是采取過充的方式進(jìn)行，通過人工測(cè)量一段時(shí)間的充電過壓值，判斷電壓不再升高即手動(dòng)關(guān)機(jī)。這種方法局限于人工操作規(guī)范，如果人工疏忽容易造成電池的嚴(yán)重過充，影響電池壽命，容易發(fā)生安全事故。

傳統(tǒng)的智能充電系統(tǒng)自動(dòng)充滿關(guān)機(jī)判斷，傳統(tǒng)的SOC基本估算方法有開路電壓法、內(nèi)阻法和安時(shí)法等。近年來又相繼研發(fā)出許多對(duì)電池 SOC的新型算法 ,例如模糊邏輯算法模型、自適應(yīng)神經(jīng)模糊推斷模型、卡爾曼濾波估計(jì)模型算法以及新出現(xiàn)的線性模型法和阻抗光譜法等開路電壓法，這些算法適用于測(cè)試穩(wěn)定狀態(tài)下的電池SOC，電池的老化效應(yīng)、自放電效應(yīng)等系數(shù)無法確定，由于航空蓄電池電池在使用過程中表現(xiàn)的高度非線性，，使準(zhǔn)確估計(jì) SOC具有很大難度，進(jìn)而難以判斷電池充滿的條件。傳統(tǒng)的智能充電系統(tǒng)通過以上算法實(shí)時(shí)估算SOC，當(dāng)SOC估算值等于電池容量安時(shí)即判斷航空蓄電池充滿。這種方法在實(shí)際使用過程中容易出現(xiàn)由電量充電不足的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中航空蓄電池充電過充或充電不足的問題，提供了一種基于圖像識(shí)別航空蓄電池電量充滿預(yù)測(cè)方法。方法具體包括以下步驟：

步驟S11 建立不同型號(hào)航空蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖庫(kù)；

步驟S12 深度學(xué)習(xí)改善圖庫(kù)；

步驟S13 數(shù)字濾波后的充滿判斷。

進(jìn)一步的，所述步驟S11具體包括：

步驟S111 上位機(jī)給整機(jī)控制板和模塊控制板發(fā)送握手關(guān)機(jī)命令;

步驟S112 延時(shí)一段時(shí)間，發(fā)放電命令,關(guān)機(jī)命令;

步驟S113 將步驟S112重復(fù)執(zhí)行3次，去掉浮充效果，測(cè)量電池開路電壓V1；

步驟S114 延時(shí)一段時(shí)間，發(fā)放電命令，再延時(shí)一段時(shí)間，測(cè)量電池放電時(shí)的電壓V2，R=(V2-V1)/70；

步驟S115 查R與電量的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得出電量。

進(jìn)一步的，所述步驟S12具體包括：

步驟S121 充電過程中每200ms同時(shí)采集20節(jié)航空蓄電池單體電池電壓和電池組中心溫度，得到20組單體電壓V1，電壓精度為0.001V，溫度精度為0.1度，通過軟件數(shù)字濾波去除噪聲異常點(diǎn)，對(duì)每節(jié)單體電池連續(xù)記錄的10個(gè)電壓V1采樣值去掉最高和最低的3個(gè)電壓點(diǎn)，對(duì)剩下的4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均得到加權(quán)平均電壓V2,使用V2繪制實(shí)時(shí)電壓曲線；

步驟S122 重復(fù)步驟S121，得到加權(quán)平均電壓V3，比較V3與V2，如果V3小于V2,充電下降判斷計(jì)數(shù)Vcount加1，如果Vcount連續(xù)加到5，截取這段實(shí)時(shí)曲線作為深度學(xué)習(xí)輸入曲線樣本；

步驟S123 確定輸入層和輸出層神經(jīng)元，將以上過程得到的實(shí)時(shí)曲線作為深度學(xué)習(xí)輸入層，將標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)作為輸出層；

步驟S124 確定激活函數(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層層數(shù)和隱含層神經(jīng)元數(shù)，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

步驟S125 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，訓(xùn)練已創(chuàng)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，改善標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)。

進(jìn)一步的，所述步驟步驟S13具體為：

通過數(shù)字濾波后，在充電過程中判斷電壓曲線圖的下降或平穩(wěn)趨勢(shì)，即進(jìn)入到充電結(jié)束階段，在歷史曲線庫(kù)中選擇特征匹配最佳的歷史曲線作為標(biāo)準(zhǔn)充電曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)充電曲線的結(jié)束點(diǎn)控制充電結(jié)束，如果在此階段匹配差距大于閾值，電池電壓連續(xù)下降趨勢(shì)保持1分鐘，實(shí)行關(guān)機(jī)處理，并將該實(shí)時(shí)曲線加入到標(biāo)準(zhǔn)曲線圖庫(kù)。

本發(fā)明的有益效果在于：根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，通過結(jié)合模擬信號(hào)處理、模數(shù)變換和數(shù)字信號(hào)處理進(jìn)行雜波抑制后，系統(tǒng)可控性和抗干擾性能好，提高了航空蓄電池電量充滿判斷的可靠性。

附圖說明

圖1是實(shí)施例中的基于圖像識(shí)別航空蓄電池電量充滿預(yù)測(cè)方法的流程圖。

圖2是建立不同型號(hào)的航空蓄電池充電全過程的電壓變化曲線圖庫(kù)的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明：

本發(fā)明的電池自動(dòng)充滿預(yù)測(cè)方法的基本流程的原理如下：

1.首先建立不同型號(hào)的航空蓄電池充電全過程的電壓變化曲線圖庫(kù)。

2.在充電過程中通過軟件數(shù)字濾波去除噪聲點(diǎn)，實(shí)時(shí)進(jìn)行電池電壓曲線圖的繪制。

3.在充電過程中判斷電壓曲線圖的下降或平穩(wěn)趨勢(shì)，即進(jìn)入到充電結(jié)束階段。

4.進(jìn)入到充電結(jié)束階段后，將實(shí)時(shí)曲線作為深度學(xué)習(xí)的輸入樣本，在歷史曲線庫(kù)中選擇特征匹配最佳的歷史曲線作為標(biāo)準(zhǔn)充電曲線。如果在此階段匹配差距大于閾值，按第6步進(jìn)行結(jié)束判斷。

5.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)充電曲線的結(jié)束點(diǎn)控制充電結(jié)束。

6.電池電壓連續(xù)下降趨勢(shì)保持1分鐘，實(shí)行關(guān)機(jī)處理，并將該實(shí)時(shí)曲線加入到標(biāo)準(zhǔn)歷史曲線庫(kù)中。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中方法主要包括如下步驟：

步驟S11 建立不同型號(hào)航空蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖庫(kù)；

步驟S12 深度學(xué)習(xí)改善圖庫(kù)；

步驟S13 數(shù)字濾波后的充滿判斷。

在步驟S11中，建立不同型號(hào)的航空蓄電池充電全過程的電壓變化曲線圖庫(kù)的流程如圖2所示，具體包括：

步驟S111 上位機(jī)給整機(jī)控制板和模塊控制板發(fā)送握手關(guān)機(jī)命令;

步驟S112 延時(shí)一段時(shí)間，發(fā)放電命令,關(guān)機(jī)命令;

步驟S113 將步驟S112重復(fù)執(zhí)行3次，去掉浮充效果，測(cè)量電池開路電壓V1；

步驟S114 延時(shí)一段時(shí)間，發(fā)放電命令，再延時(shí)一段時(shí)間，測(cè)量電池放電時(shí)的電壓V2，R=(V2-V1)/70；

步驟S115 查R與電量的對(duì)應(yīng)關(guān)系表得出電量。

在步驟S12中，具體包括：

步驟S121 充電過程中每200ms同時(shí)采集20節(jié)航空蓄電池單體電池電壓和電池組中心溫度，得到20組單體電壓V1，電壓精度為0.001V，溫度精度為0.1度，通過軟件數(shù)字濾波去除噪聲異常點(diǎn)，對(duì)每節(jié)單體電池連續(xù)記錄的10個(gè)電壓V1采樣值去掉最高和最低的3個(gè)電壓點(diǎn)，對(duì)剩下的4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均得到加權(quán)平均電壓V2,使用V2繪制實(shí)時(shí)電壓曲線；

步驟S122 重復(fù)步驟S121，得到加權(quán)平均電壓V3，比較V3與V2，如果V3小于V2,充電下降判斷計(jì)數(shù)Vcount加1，如果Vcount連續(xù)加到5，截取這段實(shí)時(shí)曲線作為深度學(xué)習(xí)輸入曲線樣本；

步驟S123 確定輸入層和輸出層神經(jīng)元，將以上過程得到的實(shí)時(shí)曲線作為深度學(xué)習(xí)輸入層，將標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)作為輸出層；

步驟S124 確定激活函數(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層層數(shù)和隱含層神經(jīng)元數(shù)，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

步驟S125 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，訓(xùn)練已創(chuàng)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，改善標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)。

在步驟S13中，通過數(shù)字濾波后，在充電過程中判斷電壓曲線圖的下降或平穩(wěn)趨勢(shì)，即進(jìn)入到充電結(jié)束階段，在歷史曲線庫(kù)中選擇特征匹配最佳的歷史曲線作為標(biāo)準(zhǔn)充電曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)充電曲線的結(jié)束點(diǎn)控制充電結(jié)束，如果在此階段匹配差距大于閾值，電池電壓連續(xù)下降趨勢(shì)保持1分鐘，實(shí)行關(guān)機(jī)處理，并將該實(shí)時(shí)曲線加入到標(biāo)準(zhǔn)曲線圖庫(kù)。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。