CN113176510A - 铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备，通过以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压，可以节省人力成本，并且可以更高效、更准确地得到铅酸电池放电过程中的电压极值。

Description

铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备。

背景技术

经过了100多年的发展，铅酸电池作为一种蓄电池，它在理论研究、产品种类和电气性能等方面取得了非常大的进步，并且它在通信、交通、航空、电力、军事、航海等领域均起到了不可缺少的作用。随着社会的发展和人类需求的提升，蓄电池作为主电或备电影响着我们的生活，因此蓄电池的性能是我们关注的重点。

铅酸电池在放电时，电压会出现瞬间下降，接着电压回升到一定的阶段，然后电压随着时间平稳的下降，直到触发设定的要求停止放电。之所以会出现这样的情况，是因为铅酸电池在放电前，内部基本是处于一个平衡的状态，不会出现宏观上的物质反应，但细小的微观反应仍在进行。放电后，铅酸电池靠近溶液正极活性物质的表面部分由于与硫酸充分接触而被化学反应掉，于是出现电压迅速下降的现象。根据浓度从高向低流动的原理，此时附近的硫酸开始缓慢向此处流去，当流动的速度赶不上化学反应消耗掉的速度，使得硫酸继续减小，电压继续下降。当附近的硫酸流动速度与化学反应消耗速度相当时，即附近流动过来的硫酸足以补充因反应消耗掉的硫酸时，此时铅酸电池的电压由于H+浓度变高而回升。最终随着化学反应的进行，硫酸还是被消耗，H+浓度越来越低，因此，电压短暂回升后还是缓慢继续下降。

在上述铅酸电池的放电过程中会出现两个极值，分别是锅底电压和驼峰电压。其中，锅底电压是指放电时瞬间压降到最低处的值，驼峰电压是指从锅底电压上升到最高处的值，以上两个极值的求解对蓄电池性能的分析有重要的意义。目前，可以采用人为直接观察铅酸电池的电压变化的方式来获取锅底电压和驼峰电压。但是，通过人为直接观察获取到的两个极值的误差较大。

发明内容

本发明实施例提供一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备，用以准确得到铅酸电池放电过程中的电压极值。

根据第一方面，一种实施例中提供一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，包括：

以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；

根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；

以1为步长从所述第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；

若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；

若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

可选的，所述方法还包括：

若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；

若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

可选的，所述根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合，包括：

对所述第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值；

若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除所述分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表；

根据所述第一电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述根据所述第一电压值列表，得到所述第二电压数据集合，包括：

对所述第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，

计算所述第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表；

根据所述第二电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述根据所述第二电压值列表，得到所述第二电压数据集合，包括：

以1为步长从所述第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算所述预设数量个电压值的平均值；

将得到的平均值按照时间顺序排列，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述方法还包括：

根据所述铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析所述铅酸电池的性能。

根据第二方面，一种实施例中提供一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置，包括：

第一获取模块，用于以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；

第二获取模块，用于根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；

选择模块，用于以1为步长从所述第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；

确定模块，用于若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

可选的，所述确定模块，具体用于若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

可选的，所述第二获取模块，具体用于对所述第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值；若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除所述分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表；根据所述第一电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述第二获取模块，具体用于对所述第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，计算所述第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表；根据所述第二电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述第二获取模块，具体用于以1为步长从所述第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算所述预设数量个电压值的平均值；将得到的平均值按照时间顺序排列，得到所述第二电压数据集合。

可选的，所述装置还包括：分析模块，用于根据所述铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析所述铅酸电池的性能。

根据第三方面，一种实施例中提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现上述第一方面中任一项所述的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中任一项所述的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法。

本发明实施例提供一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备，通过以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压，无需通过人工观察铅酸电池的电压变化的方式来获取锅底电压和驼峰电压，通过本发明实施例提供的方法可以节省人力成本，并且可以更高效、更准确地得到铅酸电池放电过程中的电压极值；同时，相较于通过求解铅酸电池放电曲线的解析式而进一步求解得到电压极值的方法，本发明实施例提供的方法更加简便和快速。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例一的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例二的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例三的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例四的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例五的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例六的流程示意图；

图7A-7C为本发明一实施例提供的对电压数据进行平滑处理的过程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

由于现有技术中采用人为直接观察铅酸电池的电压变化的方式来获取锅底电压和驼峰电压，但是通过人为直接观察获取到的两个极值的误差较大。为了准确得到铅酸电池放电过程中的电压极值，本发明实施例提供了一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法、装置及设备，以下分别进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例一的流程示意图，本发明实施例的执行主体可以为任意具有处理能力的设备。如图1所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S101，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合。

由于采集铅酸电池放电全过程包括的数据一定要包含锅底电压和驼峰电压之间的数据，因此需要采集较长时间段(例如可以采集10个小时)的电压以覆盖铅酸电池的整个放电周期，例如可以以较快的采样频率(采用的时间间隔t尽量小，如时间间隔t为1s)进行采集，这样就可以采集足够多的电压。由于铅酸电池的放电曲线是电压随时间变化的函数，且铅酸电池的放电曲线是由无数个离散的点组成的，所以采集的数据越多，这些数据连起来越近似铅酸电池的放电曲线。其中，采集的电压值的准确性(精度)与采集元器件的精度有关，一般会在误差范围内上下波动。

S102，根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合。

获取到的第一电压数据集合中的电压数据是多个离散的采样点，若直接将这些各个时间点采集的离散电压值连起来，则得到一个弯弯曲曲的折线；若直接按定义求解铅酸电池放电过程中的两个电压极值(锅底电压和驼峰电压)，则需要得到函数的解析式，然后求导方可获得极值(极值出现在斜率为0处)，但是根据铅酸电池的多个离散采样点来求解近似方程很困难。因此需要对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，以实现平滑铅酸电池放电曲线的作用。

S103，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值。

以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值，即，每次从第二电压数据集合中选取相邻的连续的三个电压数据。例如，第二电压数据集合为{2.2356，2.2352，2.2348，…，2.2152，2.2151，2.2150，2.2151}，可以从左到右依次进行选取，那么得到的第一组数据{2.2356，2.2352，2.2348}中，2.2356为第一电压值，2.2352为第二电压值，2.2348为第三电压值；得到的倒数第二组数据{2.2152，2.2151，2.2150}中，2.2152为第一电压值，2.2151(第二电压数据集合中的倒数第三个电压数据)为第二电压值，2.2150为第三电压值；得到的最后一组数据{2.2151，2.2150，2.2151}中，2.2151(第二电压数据集合中的倒数第三个电压数据)为第一电压值，2.2150为第二电压值，2.2151(第二电压数据集合中的最后一个电压数据)为第三电压值。

S104，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

由于通过散点求解相似函数的难度较大，因此可以根据极值的特性，提供一个散点比较求极值的规则，如有一组电压数据(A，B，C)，这组数据中A为第一电压值，B为第二电压值，C为第三电压值，当B<A且B<C时，B为极小值(即B为铅酸电池的锅底电压)；当B>A且B>C时，B为极大值(即，B为铅酸电池的驼峰电压)。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，通过以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压，无需通过人工观察铅酸电池的电压变化的方式来获取锅底电压和驼峰电压，通过本发明实施例提供的方法可以节省人力成本，并且可以更高效、更准确地得到铅酸电池放电过程中的电压极值；同时，相较于通过求解铅酸电池放电曲线的解析式而进一步求解得到电压极值的方法，本发明实施例提供的方法更加简便和快速。

作为一种可以实现的方式，上述铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法还可以包括：根据铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析铅酸电池的性能。由于当锅底电压低于设备的保护电压时，就会给设备带来危险；同理，当驼峰电压大于设备的保护电压时，也会给设备带来危险，因此可以根据铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析铅酸电池的性能。

图2为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例二的流程示意图，如图2所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S201，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合。

S202，根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合。

S203，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值。

S201-S203的具体实现方式可以参考上述实施例一中对于S101-S103的相关说明。

S204，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

由于锅底电压是铅酸电池在放电时，电压瞬间下降到最低处的值，因此锅底电压与相邻的前一个采集时刻采集的电压值的差值必然较大，因此通过进一步限定第二电压值与第一电压值的差值大于第一预设阈值来确定锅底电压，可以避免由于采集元器件等精度引起的电压波动对于确定锅底电压的干扰。同理，通过进一步限定第二电压值与第一电压值的差值大于第二预设阈值来确定驼峰电压，可以避免由于采集元器件等精度引起的电压波动对于确定驼峰电压的干扰。其中，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据铅酸电池的性能及采样频率确定，如与铅酸电池的标称电压正相关，与采样频率负相关。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压，可以得到更准确的铅酸电池放电过程中的电压极值。

图3为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例三的流程示意图，如图3所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S301，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合。

S302，对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值。

对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值，即每次不重复地从左到右取第一电压数据集合中的三个电压数据。举例说明，假设第一电压数据集合为{2.235，2.238，2.236，2.237，2.236，2.237，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.234，2.232}，那么对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组后，得到的分组为{2.235，2.238，2.236}、{2.237，2.236，2.237}、{2.236，2.235，2.234}、{2.235，2.235，2.236}、{2.235，2.234，2.235}和{2.235，2.234，2.232}。

S303，若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表。

具体实现时，若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，则第二个电压值即为波谷值，将其放入第一电压值列表中，并不将分组中的第一个电压值和第三个电压值放入第一电压值列表中；和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则第二个电压值即为波峰值，将其放入第一电压值列表中，并不将分组中的第一个电压值和第三个电压值放入第一电压值列表中。

可选的，若各分组的三个电压值均不满足上述筛选条件，则将该分组的三个电压值直接放入第一电压值列表中；若最后一个分组中只包括一个或者两个电压值，则将这样分组下的电压值直接放入第一电压值列表中，从而得到第一电压值列表。其中，各电压值保持原来的排列顺序放入第一电压值列表中。

S304，根据第一电压值列表，得到第二电压数据集合。

此时，第一电压值列表即为第二电压数据集合。

S305，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值。

S306，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

S301、S305和S306的具体实现方式可以参考上述实施例一中对于S101、S103和S104的相关说明。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，通过对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值；若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表；根据第一电压值列表，得到第二电压数据集合，可以初步筛选出第一电压数据集合中的既小于第一电压值又小于第三电压值的第二电压值，和/或，既大于第一电压值又大于第三电压值的第二电压值，起到初步平滑铅酸电池放电曲线的作用。

图4为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例四的流程示意图，如图4所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S401，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合。

S402，对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值。

S403，若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表。

S401-S403的具体实现方式可以参考上述实施例三中对于S301-S303的相关说明。

S404，对第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，计算第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表。

对第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，即每次不重复地从左到右取第一电压值列表中的两个电压数据，然后计算每个分组中电压值的平均值，从而将求得的平均值加入第二电压值列表中，具体实现时，若最后一个分组中只包括一个电压值，则将这样分组下的一个电压值直接放入第二电压值列表中；或者，从左到右取第一电压值列表中的每相邻的两个电压数据，然后计算每相邻两个电压值的平均值，从而将求得的平均值加入第二电压值列表中。

举例说明，假设第一电压值列表为{2.235，2.238，2.236，2.236，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.236，2.234，2.235，2.234，…}，此时，可以计算“2.235和2.238”、“2.236和2.236”、“2.236和2.235”、“2.234和2.235”、“2.235和2.236”、“2.234和2.235”等两个电压数据的平均值，也可以计算“2.235和2.238”、“2.238和2.236”、“2.236和2.236”、“2.236，2.236”、“2.236和2.235”等其他相邻两个电压值的平均值，从而得到第二电压值列表。

具体实现时，可能需要通过多次求解平均值的方式来进行离散数据的平滑处理，从而得到更加准确、真实的电压数据，因此，可以根据实际情况重复执行多次上述S404。

S405，根据第二电压值列表，得到第二电压数据集合。

此时，第二电压值列表即为第二电压数据集合。

S406，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值。

S407，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

S406和S407的具体实现方式可以参考上述实施例一中对于S103和S104和S104的相关说明。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，对第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，计算第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表；根据第二电压值列表，得到第二电压数据集合，通过求平均值的方法，可以将第一电压值列表中的异常电压数据拉回正常电压数据的范围内，相当于去除了第一电压值列表中的异常电压数据，进一步平滑了铅酸电池的放电曲线，从而在一定程度上提高了预测电压极值的精确度。

图5为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例五的流程示意图，如图5所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S501，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合。

S502，对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值。

S503，若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表。

S504，对第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，计算第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表。

S501-S504的具体实现方式可以参考上述实施例四中对于S401-S404的相关说明。

S505，以1为步长从第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算预设数量个电压值的平均值。

S506，将得到的平均值按照时间顺序排列，得到第二电压数据集合。

例如，可以以1为步长从第二电压值列表中依次选取5个电压值，计算5个电压值的平均值，将计算得到的各平均值按照时间顺序排列，依次加入第二电压数据集合中；可以以1为步长从第二电压值列表中依次选取4个电压值，计算4个电压值的平均值，将计算得到的各平均值按照时间顺序排列，依次加入第二电压数据集合中，本发明不对该预设数量的数值进行限定。具体实现时，若最后一个分组中只包括小于预设数量个数的电压值，则将这样分组下的电压值直接丢弃，不放入第二电压数据集合中。

S507，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值。

S508，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

S507和S508的具体实现方式可以参考上述实施例一中对于S103和S104和S104的相关说明。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，通过以1为步长从第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算预设数量个电压值的平均值；将得到的平均值按照时间顺序排列，得到第二电压数据集合，可以进一步平滑铅酸电池的放电曲线，从而在一定程度上提高了预测电压极值的精确度。

下面以2V铅酸蓄电池为例对本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法进行说明。图6为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的实施例六的流程示意图，如图6所示，本实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法可以包括：

S601，采集铅酸蓄电池放电全过程中的电压值，作为数据列表A。

例如采集到的数据列表A＝[2.235，2.238，2.236，2.237，2.236，2.237，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.234，…]。

S602，初步平滑数据列表A中的数据，得到数据列表B。

依次取数据列表A中的三个电压值进行比较，若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值(波谷规则)，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值(波峰规则)，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，否则将不满足上述筛选条件的分组中的三个电压值直接放入数据列表B中。若最后一组不够三个电压值，则将最后一组的电压值直接放入数据列表B中。其中，各电压值保持原来的排列顺序放入数据列表B中。

这里以波谷规则进行举例说明，对应的波峰规则可同理得到。数据列表A＝[2.235，2.238，2.236，2.237，2.236，2.237，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.234，…]，其中，第一个分组{2.235，2.238，2.236}不满足波谷规则，直接将三个电压值放入数据列表B中；第二个分组{2.237，2.236，2.237}满足波谷规则，将第二个电压值2.236放入数据列表B中；第三个分组{2.236，2.235，2.234}不满足波谷规则，直接将三个电压值放入数据列表B中；第四个分组{2.235，2.235，2.236}不满足波谷规则，直接将三个电压值放入数据列表B中；第五个分组{2.235，2.234，2.235}满足波谷规则，将第二个电压值2.234放入数据列表B中；最后剩余2.235和2.234，由于不够三个电压值，则将2.235和2.234直接放入数据列表B中。因此，得到的数据列表B＝[2.235，2.238，2.236，2.236，2.236，2.235，2.234，2.235，2.235，2.236，2.234，2.235，2.234，.......]。图7A为本发明实施例提供的对电压数据进行平滑处理的过程示意图，如图7A所示，通过上述S602的波谷规则和/或波峰规则的筛选，可以得到如图7A所示的对电压数据进行平滑处理的过程示意图。

S603，两点求平均值，再次平滑数据列表B中的数据，得到数据列表C。

每次不重复地从左到右取数据列表B中的两个值，将计算得到的平均值放入数据列表C中，若数据列表B最后不够两个电压值，则直接放入数据列表B中，得到数据列表C＝[2.2365，2.236，2.2355，2.2345，2.2355，2.2345，2.234，…]。图7B为本发明实施例提供的对电压数据进行平滑处理的过程示意图，如图7B所示，通过上述S603的两点求平均值的筛选，可以得到如图7B所示的对电压数据进行平滑处理的过程示意图。

S604，五点循环求平均值，平滑数据列表C中的数据，得到数据列表D。

先从数据列表C中的表头位置(索引0)取5个值，然后求平均值，并将平均值放入数据列表D中，然后移动索引，从索引为1的位置取5个值求平均值，并将平均值放入数据列表D中，循环上述步骤，若数据列表C最后不够5个电压值，则将这些数据直接丢弃。假设数据列表C＝[2.2365，2.236，2.2355，2.2345，2.2355，2.236，2.2355，2.2345，2.2355，2.2345，2.2355，2.2345，2.2355，2.2345，2.234，…]，五点循环求平均值后，得到的数据列表D＝[2.2356，2.2352，2.2348，…]。

S605，比较数据列表D中的电压值，确定极值。

具体实现时，可以先对数据列表D去重(相邻值相等舍去)，去重后保证电压数据位置不变，假设去重后的D₁＝[2.2356，2.2352，2.2348，…，2.2152，2.2151，2.2150，2.2151，…，2.2249，2.2250，2.2249，…]。图7C为本发明实施例提供的对电压数据进行平滑处理的过程示意图，如图7C所示，通过上述S605的去重的筛选，可以得到如图7C所示的对电压数据进行平滑处理的过程示意图。

此时，分组{2.2356，2.2352，2.2348}不满足极值条件，分组{2.2352，2.2348，******}不满足极值条件，……，分组{2.2152，2.2151，2.2150}不满足极值条件，分组{2.2151，2.2150，2.2151}满足极值条件，2.215即为第一个极值(锅底电压)，……，分组{2.2249，2.2250，2.2249}满足极值条件，2.225即为第二个极值(驼峰电压)。

具体实现时，若执行到S605得到三个及三个以上的极值，则重复执行S602-S604，直至得到一个锅底电压和一个驼峰电压。

图8为本发明实施例提供的一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置的结构示意图，如图8所示，该铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置80可以包括：

第一获取模块810，可以用于以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；

第二获取模块820，可以用于根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；

选择模块830，可以用于以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；

确定模块840，可以用于若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置，通过第一获取模块，以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；通过第二获取模块，根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；通过选择模块，以1为步长从第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；通过确定模块，若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压，无需通过人工观察铅酸电池的电压变化的方式来获取锅底电压和驼峰电压，通过本发明实施例提供的方法可以节省人力成本，并且可以更高效、更准确地得到铅酸电池放电过程中的电压极值；同时，相较于通过求解铅酸电池放电曲线的解析式而进一步求解得到电压极值的方法，本发明实施例提供的方法更加简便和快速。

可选的，上述确定模块840，可以具体用于若第二电压值小于第一电压值且小于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的锅底电压；若第二电压值大于第一电压值且大于第三电压值，并且第二电压值与第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定第二电压值为铅酸电池的驼峰电压。

可选的，上述第二获取模块820，在实现根据预设平滑规则，对第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合时，可以具体用于对第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值；若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表；根据第一电压值列表，得到第二电压数据集合。

可选的，上述第二获取模块820在实现根据第一电压值列表，得到第二电压数据集合时，可以具体用于对第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，计算第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表；根据第二电压值列表，得到第二电压数据集合。

可选的，上述第二获取模块820在实现根据第二电压值列表，得到第二电压数据集合时，可以具体用于以1为步长从第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算预设数量个电压值的平均值；将得到的平均值按照时间顺序排列，得到第二电压数据集合。

可选的，上述铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置80还可以包括：分析模块(图中未示出)，可以用于根据铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析铅酸电池的性能。

另外，相应于上述实施例所提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于通过执行存储器存储的程序以实现本发明实施例提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的所有步骤。

另外，相应于上述实施例所提供的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，本发明实施例还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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时实现本发明实施例的铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法的所有步骤。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测方法，其特征在于，包括：

以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；

根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；

以1为步长从所述第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；

若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；

若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；

若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合，包括：

对所述第一电压数据集合中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括三个电压值；

若分组中的第二个电压值小于第一个电压值且小于第三个电压值，和/或，若分组中的第二个电压值大于第一个电压值且大于第三个电压值，则删除所述分组中的第一个电压值和第三个电压值，得到第一电压值列表；

根据所述第一电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电压值列表，得到所述第二电压数据集合，包括：

对所述第一电压值列表中的电压数据按排列顺序进行分组，每个分组包括两个电压值，计算每个分组中电压值的平均值；或者，

计算所述第一电压值列表中每相邻两个电压值的平均值，得到第二电压值列表；

根据所述第二电压值列表，得到所述第二电压数据集合。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二电压值列表，得到所述第二电压数据集合，包括：

以1为步长从所述第二电压值列表中依次选取预设数量个电压值，计算所述预设数量个电压值的平均值；

将得到的平均值按照时间顺序排列，得到所述第二电压数据集合。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述铅酸电池的锅底电压和/或驼峰电压，分析所述铅酸电池的性能。

7.一种铅酸电池放电过程中电压极值的预测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于以预设采样频率采集一个放电周期内铅酸电池的电压值，将采集到的电压值按照采集时间先后顺序排列形成第一电压数据集合；

第二获取模块，用于根据预设平滑规则，对所述第一电压数据集合中的电压数据进行离散数据平滑处理，得到第二电压数据集合；

选择模块，用于以1为步长从所述第二电压数据集合中依次选取第一电压值、第二电压值和第三电压值；

确定模块，用于若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，具体用于若所述第二电压值小于所述第一电压值且小于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第一预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的锅底电压；若所述第二电压值大于所述第一电压值且大于所述第三电压值，并且所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于第二预设阈值，则确定所述第二电压值为所述铅酸电池的驼峰电压。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

Images