CN113030738B - 一种电池故障检测方法、电池故障检测系统及终端 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于电池技术领域，提供了一种电池故障检测方法、电池故障检测系统、终端及计算机可读存储介质，所述方法包括：通过振动产生装置对待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；通过响应采集装置采集所述待测电池的待测响应样本，所述待测响应样本包括所述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由所述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；根据所述待测响应样本确定所述待测电池是否发生故障。通过上述方法，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。

Description

一种电池故障检测方法、电池故障检测系统及终端
技术领域
本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种电池故障检测方法、电池故障检测系统、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，电动汽车退役电池梯次利用是当前的热点问题。在退役电池梯次利用之前，需要对退役电池的状态进行检测，以区分退役电池是否发生故障。
现有的对退役电池的状态进行检测的方案，是利用传统电池充放电设备对退役电池进行充放电特性实验实现的。该方案不但耗时长，而且对退役电池进行一系列实验对退役电池本身也是一种损耗。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种电池故障检测方法、电池故障检测系统、终端及计算机可读存储介质，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。
第一方面，本申请提供了一种电池故障检测方法，应用于终端，上述终端连接有用于对待测电池施加振动信号的振动产生装置和用于采集上述待测电池的振动响应幅值的响应采集装置，上述电池故障检测方法包括：
通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；
通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由上述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。
第二方面，本申请提供了一种电池故障检测系统，包括：终端、与上述终端连接的振动产生装置以及与上述终端连接的响应采集装置；
其中，上述振动产生装置用于对待测电池施加振动信号；
上述响应采集装置用于采集上述待测电池的振动响应幅值；
上述终端包括：
振动产生单元，用于通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；
响应采集单元，用于通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由上述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
故障确定单元，用于根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。
第三方面，本申请提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面所提供的方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法。
第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端上运行时，使得终端执行上述第一方面所提供的方法。
由上可见，本申请方案中通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值，上述待测电池的预设数量个振动响应幅值中的各个振动响应幅值由上述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。本申请方案通过分析电池的振动特性，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的电池故障检测系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的电池故障检测系统中的终端的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的电池故障检测方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的响应频谱图的示例图；
图5是本申请实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
图1示出了本申请实施例提供的一种电池故障检测系统的结构示意图，在图1中，上述电池故障检测系统包括：终端10、与终端10连接的振动产生装置12以及与终端10连接的响应采集装置14。在终端10的控制下，振动产生装置12对待测电池16施加振动信号，使待测电池16产生振动，响应采集装置14实时采集待测电池16的振动响应幅值，并将采集到的振动响应幅值发送给终端10，可选地，振动响应幅值可以是待测电池16的振动速度的最大值。终端10可以根据接收到的振动响应幅值确定待测电池16是否发生故障，实现了对待测电池16的快速故障检测。
可选地，上述振动产生装置12包括扫频发生器121、压片陶瓷124以及载物板123。扫频信号发生器121的输入端与终端10通信连接，在终端10的控制下，扫频信号发生器121产生正弦电信号。压片陶瓷124与扫频信号发生器121的输出端连接，当接收到扫频信号发生器121输出的正弦电信号时，将该正弦电信号转换为振动信号。压片陶瓷124固定连接在载物板123上，载物板123的放置位上放置有待测电池16，且压片陶瓷124不与待测电池16接触。当压片陶瓷124输出振动信号时，振动信号可以通过载物板123传导至待测电池16上，对待测电池16本身不会造成损耗。应理解的是，在实际操作中，扫频信号发生器121需要连接电源11，并且扫频信号发生器121和载物板123均放置在水平的测试台架13上，以确保待测电池16可以稳定放置在载物板123上。
可选地，在本申请实施例提供的电池故障检测系统中，压片陶瓷124可以被替换为扬声器。通过扬声器，也可以将正弦电信号转换为振动信号。
可选地，本申请实施例提供的电池故障检测系统可以适用于圆柱形电池、方形电池及软包电池等。
可选地，待测电池16可以竖直放置在载物板123的放置位上，也可以水平放置在载物板123的放置位上。
可选地，上述响应采集装置14包括信号处理器142和激光干涉仪141。激光干涉仪141与信号处理器142连接。激光干涉仪141向待测电池16的表面发射第一激光信号(如图1中的虚线)，并接收从待测电池16的表面反射回来的第二激光信号，然后将该第二激光信号发送至信号处理器142。信号处理器142与终端10连接，当信号处理器142接收到第二激光信号时，对第二激光信号进行处理，以得到传导至待测电池16上的振动信号的频率和待测电池16在振动信号的作用下产生的振动响应幅值，并将得到的待测电池16的频率和振动响应幅值发送给终端10。应理解的是，在实际操作中，信号处理器142与电源15连接，激光干涉仪141的镜头的水平高度要略高于载物板123，且正对载物板123，以保证镜头中出射的第一激光信号可以通过微调而垂直照射到待测电池16的表面上。
图2示出了上述终端10的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
该终端10具体包括：
振动产生单元101，用于通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；
响应采集单元102，用于通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由上述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
故障确定单元103，用于根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。
可选地，上述故障确定单元103具体包括：
匹配子单元，用于将上述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，其中，上述对照响应样本库中至少包括一个发生故障的对照电池的对照响应样本和一个未发生故障的对照电池的对照响应样本，每个对照响应样本分别对应一个标识信息，上述标识信息用于指示与对照响应样本相关联的对照电池是否发生故障，上述对照响应样本包括相关联的对照电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由相关联的对照电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
最匹配确定子单元，用于从上述各个对照电池的对照响应样本中确定与上述待测响应样本匹配度最高的最匹配对照响应样本；
标识确定故障子单元，用于根据上述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定上述待测电池是否发生故障。
可选地，上述标识确定故障子单元具体包括：
故障发生确定子单元，用于若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池发生故障，则确定上述待测电池发生故障；
故障未发生确定子单元，用于若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池未发生故障，则确定上述待测电池未发生故障。
可选地，上述匹配子单元具体包括：
频谱生成子单元，用于根据目标对照响应样本生成响应频谱，上述响应频谱的横坐标为上述频率，纵坐标为上述振动响应幅值，上述目标对照响应样本为上述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
检测点获取子单元，用于获取上述响应频谱中的各个峰值点以及与上述各个峰值点最近的至少两个邻近点，并将上述峰值点及上述邻近点作为检测点；
第一标准差计算子单元，用于计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，作为第一标准差；
目标待测振动响应幅值获取子单元，用于在上述待测响应样本中，获取上述待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，得到一个以上目标待测振动响应幅值，其中，上述目标频率为各个检测点对应的频率；
第二标准差计算子单元，用于计算上述一个以上目标待测振动响应幅值的标准差，作为第二标准差；
差值绝对值计算子单元，用于计算上述第一标准差和上述第二标准差之间的差值的绝对值；
匹配度计算子单元，用于根据上述差值的绝对值得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
可选地，上述匹配子单元具体包括：
相关性分析子单元，用于对上述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数，上述目标对照响应样本为上述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
相关系数匹配度子单元，用于将上述相关系数作为上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
可选地，上述匹配子单元还包括：
剔除处理子单元，用于对上述待测响应样本与上述目标对照样本中小于预设的响应阈值的振动响应幅值进行剔除处理。
可选地，上述相关性分析子单元具体包括：
处理后相关性分析子单元，用于对剔除处理后的待测响应样本与剔除处理后的目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数。
由上可见，本申请方案中通过振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号，使上述待测电池分别在每个振动信号的作用下产生一个振动响应幅值；并通过响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值；根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。本申请方案通过分析电池的振动特性，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。
图3示出了本申请实施例提供的一种电池故障检测方法的流程图，该电池故障检测方法应用于终端，上述终端连接有用于对待测电池施加振动信号的振动产生装置和用于采集上述待测电池的振动响应幅值的响应采集装置，详述如下：
步骤301，通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；
在本申请实施例中，终端控制振动产生装置对待测电池依次施加预设数量个振动信号，上述预设数量的数值应该尽可能地大，以保证检测结果的准确性，比如预设数量为1000。该预设数量个振动信号中，不同的振动信号具有不同的频率。可选地，可以每间隔一个相同的时间，对待测电池施加一个振动信号，直到对待测电池施加了预设数量个振动信号，且振动信号的频率依次等差递增。例如，每间隔1秒对待测电池施加一个振动信号，下一秒对待测电池施加的振动信号的频率比当前对待测电池施加的振动信号的频率要大1750Hz。需要说明的是，振动信号的频率大小的选择是根据待测电池的外形、尺寸、结构、材料等因素决定的。
步骤302，通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本；
在本申请实施例中，每对待测电池施加一个振动信号，会使待测电池产生一个对应该振动信号的振动响应幅值。终端通过响应采集装置采集待测电池的待测响应样本。该待测响应样本中包括待测电池的预设数量个振动响应幅值，待测响应样本中的每个振动响应幅值由待测电池在上述预设数量个不同频率的振动信号中的一个振动信号的作用下产生。如图4所示，为了便于说明，将待测响应样本通过响应频谱的方式体现，图4中从上至下的第四条曲线为待测响应样本对应的响应频谱，待测响应样本对应的响应频谱以振动信号的频率(单位为Hz)为横坐标，以振动响应幅值(单位为m/s)为纵坐标，应理解的是，图4中待测响应样本的响应频谱仅是一个示例。
步骤303，根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。
在本申请实施例中，待测响应样本可以反映待测电池在预设数量个不同频率的振动信号的作用下所表现出的振动特性。而不同状态的待测电池，例如发生故障的待测电池和未发生故障的待测电池，在上述预设数量个不同频率的振动信号的作用下所表现出的振动特性是不同的。因此，通过分析待测响应样本反映的振动特性，可以确定与待测响应样本相关联的待测电池是否发生故障。
可选地，针对同一待测电池，可以重复执行上述步骤301和步骤302，得到该待测电池的多个待测响应样本，在上述多个待测响应样本中，对待测电池在相同频率的振动信号作用下产生的振动响应幅值求平均値。将得到的所有平均值组合作为一个平均待测响应样本，根据上述平均待测响应样本确定待测电池是否发生故障，可以提高检测结果的准确性。
可选地，上述步骤303具体包括：
A1、将上述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配；
A2、从上述各个对照电池的对照响应样本中确定与上述待测响应样本匹配度最高的最匹配对照响应样本；
A3、根据上述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定上述待测电池是否发生故障。
具体地，预设的对照响应样本库中包括多个对照响应样本，每个对照响应样本与一个对照电池相关联，且每个对照响应样本中包括与这个对照响应样本相关联的对照电池的预设数量个振动响应幅值。每个对照响应样本通过以下方式得到：通过振动产生装置对对照电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号，使对照电池产生预设数量个振动响应幅值，通过响应采集装置采集对照电池产生的预设数量个振动响应幅值，将该预设数量个振动响应幅值作为一个对照响应样本。需要说明的是，对对照电池依次施加的预设数量个不同频率的振动信号与对待测电池施加的相同，且对照电池与待测电池应该属于同一种电池。为了能够确定待测电池是否发生故障，上述对照响应样本库中应该至少包括一个发生故障的对照电池的对照响应样本和一个未发生故障的对照电池的对照响应样本。在对照响应样本库中，每个对照响应样本对应有一个标识信息，该标识信息用于指示与对应于该标识信息的对照响应样本相关联的对照电池是否发生故障。将待测响应样本与对照响应样本库中的各个对照响应样本一一进行匹配，将与待测响应样本匹配度最高的对照响应样本确定为最匹配对照响应样本。在确定了最匹配对照响应样本后，获取最匹配对照响应样本对应的标识信息，通过分析最匹配对照响应样本对应的标识信息，就可以确定待测电池是否发生故障。
进一步地，如图4所示，为了便于说明，将对照响应样本通过响应频谱的方式体现，图4中从上至下前三条曲线为三个对照响应样本对应的响应频谱，对照响应样本对应的响应频谱以振动信号的频率(单位为Hz)为横坐标，以振动响应幅值(单位为m/s)为纵坐标。按照从上至下的顺序，第一条曲线为与发生故障的对照电池3相关联的对照响应样本对应的响应频谱，第二条曲线为与未发生故障的对照电池2相关联的对照响应样本对应的响应频谱，第三条曲线为与未发生故障的对照电池1相关联的对照响应样本对应的响应频谱。应理解的是，图4中对照响应样本的响应频谱仅是一个示例。
可选地，上述步骤A3具体包括：
B1、若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池发生故障，则确定上述待测电池发生故障；
B2、若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池未发生故障，则确定上述待测电池未发生故障。
具体地，上述最匹配对照响应样本对应的对照电池与待测电池的状态最接近。因此，根据最匹配对照响应样本对应的标识信息的指示，如果最匹配对照响应样本对应的对照电池发生故障，则确定待测电池发生故障；如果最匹配对照响应样本对应的对照电池未发生故障，则确定待测电池未发生故障。
可选地，上述步骤A1具体包括：
C1、根据目标对照响应样本生成响应频谱；
C2、获取上述响应频谱中的各个峰值点以及与上述各个峰值点最近的至少两个邻近点，并将上述峰值点及上述邻近点作为检测点；
C3、计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，作为第一标准差；
C4、在上述待测响应样本中，获取上述待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，得到一个以上目标待测振动响应幅值；
C5、计算上述一个以上目标待测振动响应幅值的标准差，作为第二标准差；
C6、计算上述第一标准差和上述第二标准差之间的差值的绝对值；
C7、根据上述差值的绝对值得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
可以理解的是，由于将待测响应样本与每个对照响应样本进行匹配时都执行相同或相似的操作，为了便于说明，将以对照响应样本库中的任意一个对照响应样本为例进行介绍，该对照响应样本即为目标对照响应样本。具体地，生成目标对照响应样本对应的响应频谱，获取目标对照响应样本对应的响应频谱中的各个峰值点以及与每个峰值点最近的至少两个邻近点，将获取到的所有峰值点和邻近点作为检测点，例如，可以获取目标对照响应样本对应的响应频谱中的各个峰值点以及与各个峰值点最近的四个邻近点作为检测点，若存在3个峰值点，则可以获取共12个邻近点，将这15个点作为检测点。
进一步地，每个检测点对应一个振动响应幅值(即检测点的纵坐标)，计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，记为第一标准差。在待测响应样本中，获取待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，目标频率即为各个检测点对应的频率(即检测点的横坐标)，例如，若有三个检测点对应的频率分别是17500Hz、35000Hz和52500Hz，则存在三个目标频率分别为17500Hz、35000Hz和52500Hz。将待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值记为目标待测振动响应幅值。计算各个目标待测振动响应幅值的标准差，记为第二标准差。计算第一标准差和第二标准差之间的差值的绝对值，第一标准差和第二标准差之间的差值的绝对值越小，则待测响应样本与目标对照响应样本之间的匹配度越高。可选地，可以将第一标准差和第二标准差之间的差值的绝对值的倒数作为匹配度。
示例性地，目标对照响应样本对应的响应频谱可以是图4中从上至下前三条曲线中的任意一条，当一个峰值点对应的频率为35000Hz时，与该峰值点最近的两个邻近点为目标对照响应样本对应的响应频谱中横坐标(频率)为33250Hz和36750Hz的两个点。
可选地，上述步骤A1具体包括：
D1、对上述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数；
D2、将上述相关系数作为上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
可以理解的是，由于将待测响应样本与每个对照响应样本进行匹配时都执行相同或相似的操作，为了便于说明，将以对照响应样本库中的任意一个对照响应样本为例进行介绍，该对照响应样本即为目标对照响应样本。具体地，对待测响应样本中各个振动响应幅值与目标对照响应样本中各个振动响应幅值进行相关性分析，得到待测响应样本与目标对照响应样本之间的相关系数。将该相关系数作为待测响应样本与目标对照响应样本之间的匹配度。
可选地，在上述步骤D1之前还包括：
对上述待测响应样本与上述目标对照样本中小于预设的响应阈值的振动响应幅值进行剔除处理。
具体地，由于对待测电池施加谐振频率的振动信号时，待测电池产生的振动响应幅值较大，对待测电池施加非谐振频率的振动信号时，待测电池产生的振动响应幅值较小，过于小的振动响应幅值可能会对相关性分析的准确性造成一定影响。因此，可以遍历待测响应样本和目标对照响应样本中的各个振动响应幅值，将小于预设的响应阈值的振动响应幅值剔除，保留待测响应样本和目标对照响应样本中大于或等于响应阈值的振动响应幅值。
可选地，上述步骤D1具体包括：
E1、对剔除处理后的待测响应样本与剔除处理后的目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数。
具体地，对剔除处理后的待测响应样本中各个振动响应幅值与剔除处理后的目标对照响应样本中各个振动响应幅值进行相关性分析，得到待测响应样本与目标对照响应样本之间的相关系数。
由上可见，本申请方案中通过振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号，使上述待测电池分别在每个振动信号的作用下产生一个振动响应幅值；并通过响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值；根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。本申请方案通过分析电池的振动特性，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图5为本申请一实施例提供的终端的结构示意图。如图5所示，该实施例的终端5包括：至少一个处理器50(图5中仅示出一个)、存储器51以及存储在上述存储器51中并可在上述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，上述处理器50执行上述计算机程序52时实现以下步骤：
通过上述振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；
通过上述响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由上述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。
假设上述为第一种可能的实施方式，则在第一种可能的实施方式作为基础而提供的第二种可能的实施方式中，上述根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障，包括：
将上述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，其中，上述对照响应样本库中至少包括一个发生故障的对照电池的对照响应样本和一个未发生故障的对照电池的对照响应样本，每个对照响应样本分别对应一个标识信息，上述标识信息用于指示与对照响应样本相关联的对照电池是否发生故障，上述对照响应样本包括相关联的对照电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由相关联的对照电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
从上述各个对照电池的对照响应样本中确定与上述待测响应样本匹配度最高的最匹配对照响应样本；
根据上述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定上述待测电池是否发生故障。
在上述第二种可能的实施方式作为基础而提供的第三种可能的实施方式中，上述根据上述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定上述待测电池是否发生故障，包括：
若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池发生故障，则确定上述待测电池发生故障；
若上述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示上述最匹配对照响应样本对应的对照电池未发生故障，则确定上述待测电池未发生故障。
在上述第二种可能的实施方式作为基础，或者上述第三种可能的实施方式作为基础而提供的第四种可能的实施方式中，上述将上述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，包括：
根据目标对照响应样本生成响应频谱，上述响应频谱的横坐标为上述频率，纵坐标为上述振动响应幅值，上述目标对照响应样本为上述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
获取上述响应频谱中的各个峰值点以及与上述各个峰值点最近的至少两个邻近点，并将上述峰值点及上述邻近点作为检测点；
计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，作为第一标准差；
在上述待测响应样本中，获取上述待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，得到一个以上目标待测振动响应幅值，其中，上述目标频率为各个检测点对应的频率；
计算上述一个以上目标待测振动响应幅值的标准差，作为第二标准差；
计算上述第一标准差和上述第二标准差之间的差值的绝对值；
根据上述差值的绝对值得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
在上述第二种可能的实施方式作为基础，或者上述第三种可能的实施方式作为基础而提供的第五种可能的实施方式中，上述将上述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，包括：
对上述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数，上述目标对照响应样本为上述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
将上述相关系数作为上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的匹配度。
在上述第五种可能的实施方式作为基础而提供的第六种可能的实施方式中，在上述对上述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数之前，还包括：
对上述待测响应样本与上述目标对照样本中小于预设的响应阈值的振动响应幅值进行剔除处理；
相应地，上述对上述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数，包括：
对剔除处理后的待测响应样本与剔除处理后的目标对照响应样本进行相关性分析，得到上述待测响应样本与上述目标对照响应样本之间的相关系数。
上述终端5可以是手机、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端5的举例，并不构成对终端5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器50还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
上述存储器51在一些实施例中可以是上述终端5的内部存储单元，例如终端5的硬盘或内存。上述存储器51在另一些实施例中也可以是上述终端5的外部存储设备，例如上述终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，上述存储器51还可以既包括上述终端5的内部存储单元也包括外部存储设备。上述存储器51用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如上述计算机程序的程序代码等。上述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
由上可见，本申请方案中通过振动产生装置对上述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号，使上述待测电池分别在每个振动信号的作用下产生一个振动响应幅值；并通过响应采集装置采集上述待测电池的待测响应样本，上述待测响应样本包括上述待测电池的预设数量个振动响应幅值；根据上述待测响应样本确定上述待测电池是否发生故障。本申请方案通过分析电池的振动特性，可以快速且无损地检测电池是否发生故障。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端上运行时，使得终端执行上述各个方法实施例中的步骤。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上上述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池故障检测方法，其特征在于，应用于终端，所述终端连接有用于对待测电池施加振动信号的振动产生装置和用于采集所述待测电池的振动响应幅值的响应采集装置，所述响应采集装置包括信号处理器和激光干涉仪，所述激光干涉仪与所述信号处理器连接，用于向所述待测电池的表面发射第一激光信号，并接收从所述待测电池的表面反射回来的第二激光信号，以及将所述第二激光信号发送至所述信号处理器；所述振动产生装置包括扫频信号发生器、压片陶瓷以及载物板，所述压片陶瓷固定连接在所述载物板上，所述载物板的放置位上放置有所述待测电池，且所述压片陶瓷不与待测电池接触，所述电池故障检测方法包括：
通过所述振动产生装置对所述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；所述振动信号通过所述载物板传导至所述待测电池上；
通过所述响应采集装置采集所述待测电池的待测响应样本，所述待测响应样本包括所述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由所述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生，包括：当所述信号处理器接收到所述第二激光信号时，对所述第二激光信号进行处理，以得到传导至所述待测电池上的振动信号的频率和所述待测电池在振动信号的作用下产生的振动响应幅值；
根据所述待测响应样本确定所述待测电池是否发生故障；
所述根据所述待测响应样本确定所述待测电池是否发生故障，包括：
将所述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，其中，所述对照响应样本库中至少包括一个发生故障的对照电池的对照响应样本和一个未发生故障的对照电池的对照响应样本，每个对照响应样本分别对应一个标识信息，所述标识信息用于指示与对照响应样本相关联的对照电池是否发生故障，所述对照响应样本包括相关联的对照电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由相关联的对照电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
从所述各个对照电池的对照响应样本中确定与所述待测响应样本匹配度最高的最匹配对照响应样本；
根据所述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定所述待测电池是否发生故障；所述将所述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，包括：
根据目标对照响应样本生成响应频谱，所述响应频谱的横坐标为所述频率，纵坐标为所述振动响应幅值，所述目标对照响应样本为所述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
获取所述响应频谱中的各个峰值点以及与所述各个峰值点最近的至少两个邻近点，并将所述峰值点及所述邻近点作为检测点；
计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，作为第一标准差；
在所述待测响应样本中，获取所述待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，得到一个以上目标待测振动响应幅值，其中，所述目标频率为各个检测点对应的频率；
计算所述一个以上目标待测振动响应幅值的标准差，作为第二标准差；
计算所述第一标准差和所述第二标准差之间的差值的绝对值；
根据所述差值的绝对值得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的匹配度。
2.根据权利要求1所述的电池故障检测方法，其特征在于，所述根据所述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定所述待测电池是否发生故障，包括：
若所述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示所述最匹配对照响应样本对应的对照电池发生故障，则确定所述待测电池发生故障；
若所述最匹配对照响应样本对应的标识信息指示所述最匹配对照响应样本对应的对照电池未发生故障，则确定所述待测电池未发生故障。
3.根据权利要求1或2所述的电池故障检测方法，其特征在于，所述将所述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，包括：
对所述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的相关系数，所述目标对照响应样本为所述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
将所述相关系数作为所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的匹配度。
4.根据权利要求3所述的电池故障检测方法，其特征在于，在所述对所述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的相关系数之前，还包括：
对所述待测响应样本与所述目标对照样本中小于预设的响应阈值的振动响应幅值进行剔除处理；
相应地，所述对所述待测响应样本与目标对照响应样本进行相关性分析，得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的相关系数，包括：
对剔除处理后的待测响应样本与剔除处理后的目标对照响应样本进行相关性分析，得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的相关系数。
5.一种电池故障检测系统，其特征在于，包括：终端、与所述终端连接的振动产生装置以及与所述终端连接的响应采集装置；所述响应采集装置包括信号处理器和激光干涉仪，所述激光干涉仪与所述信号处理器连接，用于向待测电池的表面发射第一激光信号，并接收从所述待测电池的表面反射回来的第二激光信号，以及将所述第二激光信号发送至所述信号处理器；
其中，所述振动产生装置用于对待测电池施加振动信号；所述振动产生装置包括扫频信号发生器、压片陶瓷以及载物板，所述压片陶瓷固定连接在所述载物板上，所述载物板的放置位上放置有所述待测电池，且所述压片陶瓷不与待测电池接触，
所述响应采集装置用于采集所述待测电池的振动响应幅值；
所述终端包括：
振动产生单元，用于通过所述振动产生装置对所述待测电池依次施加预设数量个不同频率的振动信号；所述振动信号通过所述载物板传导至所述待测电池上；
响应采集单元，用于通过所述响应采集装置采集所述待测电池的待测响应样本，所述待测响应样本包括所述待测电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由所述待测电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生，包括：当所述信号处理器接收到所述第二激光信号时，对所述第二激光信号进行处理，以得到传导至所述待测电池上的振动信号的频率和所述待测电池在振动信号的作用下产生的振动响应幅值；故障确定单元，用于根据所述待测响应样本确定所述待测电池是否发生故障；
所述故障确定单元具体包括：
匹配子单元，用于将所述待测响应样本与预设的对照响应样本库中各个对照电池的对照响应样本一一进行匹配，其中，所述对照响应样本库中至少包括一个发生故障的对照电池的对照响应样本和一个未发生故障的对照电池的对照响应样本，每个对照响应样本分别对应一个标识信息，所述标识信息用于指示与对照响应样本相关联的对照电池是否发生故障，所述对照响应样本包括相关联的对照电池的预设数量个振动响应幅值，其中，各个振动响应幅值由相关联的对照电池分别在不同频率的振动信号的作用下产生；
最匹配确定子单元，用于从所述各个对照电池的对照响应样本中确定与所述待测响应样本匹配度最高的最匹配对照响应样本；
标识确定故障子单元，用于根据所述最匹配对照响应样本对应的标识信息确定所述待测电池是否发生故障；
所述匹配子单元具体包括：
频谱生成子单元，用于根据目标对照响应样本生成响应频谱，所述响应频谱的横坐标为所述频率，纵坐标为所述振动响应幅值，所述目标对照响应样本为所述对照响应样本库中的任一个对照电池的对照响应样本；
检测点获取子单元，用于获取所述响应频谱中的各个峰值点以及与所述各个峰值点最近的至少两个邻近点，并将所述峰值点及所述邻近点作为检测点；
第一标准差计算子单元，用于计算各个检测点对应的振动响应幅值的标准差，作为第一标准差；
目标待测振动响应幅值获取子单元，用于在所述待测响应样本中，获取所述待测电池分别在一个以上目标频率的振动信号的作用下产生的振动响应幅值，得到一个以上目标待测振动响应幅值，其中，所述目标频率为各个检测点对应的频率；
第二标准差计算子单元，用于计算所述一个以上目标待测振动响应幅值的标准差，作为第二标准差；
差值绝对值计算子单元，用于计算所述第一标准差和所述第二标准差之间的差值的绝对值；
匹配度计算子单元，用于根据所述差值的绝对值得到所述待测响应样本与所述目标对照响应样本之间的匹配度。
6.根据权利要求5所述的电池故障检测系统，其特征在于，所述振动产生装置包括扫频信号发生器、压片陶瓷以及载物板；
其中，所述扫频信号发生器的输入端与所述终端通信连接，所述扫频信号发生器用于根据所述终端的控制产生正弦电信号；
所述压片陶瓷与所述扫频信号发生器的输出端连接，用于将所述正弦电信号转换为所述振动信号；
所述载物板与所述压片陶瓷固定连接，用于放置所述待测电池，以及将所述振动信号传导至所述待测电池上；
所述信号处理器与所述终端连接，用于对所述第二激光信号进行处理以得到所述待测电池的频率和所述待测电池的振动响应幅值，并将所述待测电池的频率和所述待测电池的振动响应幅值发送给所述终端。
7.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
8.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。
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