CN113945835B - 继电器健康状态在线预测方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种继电器健康状态在线预测方法、装置及电子设备。该继电器健康状态在线预测方法包括：根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，根据目标偏移量与失效偏移量确定用于反映继电器健康状态的健康因子。本申请通过对继电器处于在线驱动工作状态时的电信号特征数据与处于标准工作状态时的基准特征数据进行计算，得到目标偏移量，根据继电器处于失效状态时与标准状态时的失效偏移量，以及目标偏移量确定继电器的健康状态，从而能够实现实时在线监控继电器的健康状态，有利于根据继电器的健康状态提前做出判断，提前规避行车和充电风险。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种继电器健康状态在线预测方法、装置、电子设备及计算机存储介质。
背景技术
随着电动汽车的普及，对电动汽车安全性要求越来越高。电动汽车通过电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)控制电池包内高压继电器的断开和闭合，实现对整车高压上下电的管理。继电器是否正常工作关系到整车的高压配电及功能安全。
继电器在电动汽车频繁的上电和下电过程中，会受到高温、振动、大电流冲击等，使得继电器出现电气故障，进而无法实现正常操作。目前，是在继电器两端设置高压采样点，通过两端电压差值情况，判断继电器是否导通和断开，进而判断是否发生继电器失效。
然而，该判断方法较为单一，无法对继电器内部真实情况作出判断，不能反映随着使用次数和使用时间的累积，继电器的健康状态。在线预测继电器的健康状态有助于根据继电器的健康状态提前做出判断，因此，需要有一种方式能够在不拆解继电器本体的情况下，通过在线监控方式，预测继电器的健康状态，从而提前规避行车和充电风险。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种继电器健康状态在线预测方法、装置、电子设备及计算机存储介质，用以克服现有技术中仅根据继电器的导通和断开判断继电器是否失效，无法对继电器内部真实情况作出判断，不能反映随着使用次数和使用时间的累积继电器的健康状态的缺陷。
第一方面，本申请实施例提供了一种继电器健康状态在线预测方法，该方法包括：
根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；
根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，基准特征数据用于指示继电器处于标准状态时的电信号信息；
根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子，健康因子用于反映继电器的健康状态，失效偏移量用于指示电信号特征数据在继电器分别处于失效状态与标准状态时的偏离程度。
可选地，在本申请的一个实施例中，电信号特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个电信号参数，基准特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个基准电信号参数，根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，包括：
计算至少一个电信号参数和至少一个基准电信号参数的差值，得到至少一个差值；
根据至少一个差值计算至少一个差值的平方；
根据至少一个差值的平方确定目标偏移量。
可选地，在本申请的一个实施例中，根据至少一个差值的平方确定目标偏移量，包括：
计算至少一个差值的平方的和；
将平方和的平均值或平方和的根号值作为目标偏移量。
可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：
当健康因子小于预设值时，发送报警信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：
在电信号特征数据中确定至少一个目标节点数据；
当至少一个目标节点数据与故障样本数据相匹配，和/或，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状相匹配时，将继电器的故障确定为与故障样本数据和/或故障样本曲线对应的故障类型。
可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括确定继电器的驱动电信号波形曲线，驱动电信号波形曲线包括电流波形曲线和/或电压波形曲线；
确定继电器的驱动电信号波形曲线包括：
采集电阻两端的电压信号，电阻的一端与继电器的驱动电路电连接，电阻的另一端与继电器电连接，以使得电阻串联在继电器的驱动电路和继电器之间；
根据电阻两端的电压信号确定电流波形曲线；和/或，
采集继电器的驱动线圈两端的电压信号；
根据驱动线圈两端的电压信号确定电压波形曲线；
电信号特征数据包括电压特征数据和/或电流特征数据，根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，包括：
根据电流波形曲线确定电流特征数据；和/或，
根据电压波形曲线确定电压特征数据。
可选地，在本申请的一个实施例中，根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，包括：
根据基准特征数据、以及电压特征数据和/或电流特征数据，计算继电器的电压偏移量和/或电流偏移量，目标偏移量包括电压偏移量和/或电流偏移量；
失效偏移量包括失效电流偏移量和/或失效电压偏移量，根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子，包括：
根据电流偏移量与失效电流偏移量计算继电器的第一健康参数，和/或，根据电压偏移量与失效电压偏移量计算继电器的第二健康参数；
根据第一健康参数和/或第二健康参数确定继电器的健康因子。
可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：
根据基准特征数据和基准特征数据对应的继电器的总寿命值确定换算关系；
根据健康因子和换算关系确定继电器的剩余使用寿命值。
可选地，在本申请的一个实施例中，方法还包括：
获取继电器处于失效状态时的失效特征数据；
根据失效特征数据和基准特征数据计算继电器的失效偏移量。
第二方面，本申请实施例提供了一种装置，包括：电信号特征数据确定模块，电信号特征数据确定模块用于根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；
目标偏移量计算模块，目标偏移量计算模块用于根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，基准特征数据用于指示继电器处于标准状态时的电信号信息；
健康因子确定模块，健康因子确定模块用于根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子，健康因子用于反映继电器的健康状态，失效偏移量用于指示电信号特征数据在继电器分别处于失效状态与标准状态时的偏离程度。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；存储装置，用于存储至少一个程序；当至少一个程序被至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器实现如第一方面或第一方面的任意一个实施例中所描述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一个实施例中所描述的方法。
本申请实施例中提供一种继电器健康状态在线预测方法、装置、电子设备及计算机存储介质，该继电器健康状态在线预测方法包括：根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，基准特征数据用于指示继电器处于标准状态时的电信号信息；根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子，健康因子用于反映继电器的健康状态，失效偏移量用于指示电信号特征数据在继电器分别处于失效状态与标准状态时的偏离程度。本申请通过对继电器处于在线驱动工作状态时的电信号特征数据与处于标准工作状态时的基准特征数据进行计算，得到继电器的目标偏移量，并根据该目标偏移量与继电器处于失效状态时与标准状态时的失效偏移量确定继电器的健康状态，从而能够实现实时在线预测继电器的健康状态，有利于根据继电器的健康状态提前做出判断，例如，评估继电器的下一步使用计划，提前规避行车和充电风险。
附图说明
下文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1为本申请实施例提供的一种继电器健康状态在线预测方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种驱动电流波形曲线示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种驱动电流波形曲线示意图；
图4为本申请实施例提供的再一种驱动电流波形曲线示意图；
图5为本申请实施例提供的一种继电器的电路结构图；
图6为本申请实施例提供的一种继电器健康状态在线预测装置；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例附图进一步说明本发明实施例具体实现。
实施例一
本申请实施例一提供一种继电器健康状态在线预测方法，图1为本申请实施例提供的一种继电器健康状态在线预测方法的流程图，如图1所示，该继电器健康状态在线预测方法包括以下步骤：
步骤101、根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据。
其中，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息。
在继电器工作时，实时检测继电器的驱动电信号波形曲线，如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种驱动电流波形曲线示意图，图2中是以驱动电流波形曲线示出，可以理解的是，本申请也可以监测继电器的驱动电压，并将实时驱动电压以波形曲线形式示出，在此本申请实施例不做限制。在继电器处于驱动工作状态时，随着驱动时间的增加，驱动电流随之变化，图2中驱动电流波形曲线中有电流信号的特征数据，在继电器处于驱动工作状态时，不同时刻所对应的驱动电流值不相同，驱动电流波形曲线中包含了反映继电器的电流数据特征，例如，图2中时间点t1对应的电流值I1，时间点t2对应的电流值I2，时间点t3对应的电流值I3，图2中的电流特征数据是以时间点对应电流值为例进行说明，可以理解的是，可以根据实际情况在电信号波形曲线选取不限于电流值的电信号特征数据。
可选的，在本申请的一种实施例中，在电信号特征数据中确定至少一个目标节点数据；当至少一个目标节点数据与故障样本数据相匹配，和/或，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状相匹配时，将继电器的故障确定为与故障样本数据和/或故障样本曲线对应的故障类型。
本申请实施例的电信号特征数据中包括继电器驱动工作时的电信号特征，在电信号特征数据中可以确定至少一个目标节点数据，例如图2中的时间点t1对应的电流值I1，时间点t2对应的电流值I2，时间点t3对应的电流值I3等，目标节点数据可以包括电信号特征数据的拐点、最高点、最低点等关键点，也就是目标节点数据用于表示继电器在驱动工作时的关键节点，例如，在该节点电流值和/或电压值的大小发生改变，又如，在该节点前后继电器处于驱动状态的不同阶段等，用目标节点数据对电信号驱动波形曲线的形状和关键特征点进行描述，使得继电器的电信号数据更加直观，便于对当前继电器与正常继电器、失效继电器的节点数据进行计算，可以理解的是，目标节点数据也可以是其他的节点，对此本申请实施例不做限制。
继电器的故障类型包括但不限于触头损伤、触点异物、单端粘连、动触头卡滞、驱动线圈故障等，当继电器发生不同的故障时，每个故障类型对应的故障样本数据和/或故障样本曲线不相同，一个故障样本数据和/或故障样本曲线中包括的节点数据对应于一个故障类型。本申请将目标节点数据与故障样本数据相匹配，当至少一个目标节点数据与故障样本数据相匹配，和/或，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状相匹配时，将继电器的故障确定为与故障样本数据和/或故障样本曲线对应的故障类型。根据目标节点数据与故障样本数据是否相匹配，或，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状是否相匹配，判断继电器的故障类型，可以节省时间，减少遗漏的故障；根据目标节点数据与故障样本数据是否相匹配，以及，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状是否相匹配，判断继电器的故障类型，只有当上述两项均匹配才确定继电器的故障类型，使得继电器的故障类型的判断结果更加准确，避免发生误判的情况。进一步的，本申请实施例还对相应故障进行提前预警，上报继电器故障类型。
本申请实施例通过继电器处于当前驱动工作状态时电信号特征数据中的关键点数据，将其与故障继电器的样本数据和/或故障样本曲线进行匹配，可在线识别继电器的当前故障类型。该方法对继电器状态的监控较为全面，继电器的各种失效模式如单端粘连、动触头微卡滞、触头异物、触头损坏和绝缘失效等故障均能够反映到所监控参数上。现有技术只能在继电器发生实际粘连(即无法断开)和无法闭合时上报故障，而该方法能够通过在线检测继电器的驱动电信号实际数据区分不同的故障类型，在线识别继电器内部触点、弹簧或线圈失效等现象，实现继电器故障提前预警，在这些故障实际发生之前提前作出判断或下一步计划，例如及时维护或更换继电器，或者，根据相应的故障类型执行相应的保护策略等，提高了高压系统的安全性。
步骤102、根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量。
其中，基准特征数据用于指示继电器处于标准状态时的电信号信息。
需要说明的是，相较于继电器初期工作时的驱动电信号波形曲线，长期使用后的继电器由于触头磨损等原因其驱动电信号波形曲线会产生一定量的偏移量，偏移初期工作时的驱动电信号波形曲线，如图3所示，图3为本申请实施例提供的另一种驱动电流波形曲线示意图，图3中的圆圈1标注了四条驱动电流波形曲线，其中一条曲线为标准驱动电流波形曲线，相比较与初期工作时的标准驱动电流波形曲线，其余三条曲线虽然有一定量的偏离，但是还是属于正常电流波形曲线，圆圈2标注了一条驱动电流波形曲线，该曲线严重偏离了标准驱动电流波形曲线，表示继电器硬件出现异常。本申请中的标准状态指继电器的正常闭合、断开等正常工作状态，将继电器处于正常状态下电信号波形曲线作为基准电信号波形曲线，根据基准电信号波形曲线确定继电器的基准特征数据，并根据当前的电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量。
可选的，在本申请的一种实施例中，电信号特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个电信号参数，基准特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个基准电信号参数，根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，包括：计算至少一个电信号参数和至少一个基准电信号参数的差值，得到至少一个差值；根据至少一个差值计算至少一个差值的平方；根据至少一个差值的平方确定目标偏移量。
如图4所示，图4为本申请实施例提供的再一种驱动电流波形曲线示意图，图4中是以驱动电流波形曲线示出，可以理解的是，本申请也可以检测继电器的驱动电压，并将实时驱动电压以波形曲线形式示出。图4中的电信号特征数据是电流特征数据，该电流特征数据包括继电器当前处于驱动状态时，在时间点tn对应的电流参数In’，n为正整数，例如，n等于1时，在时间点t1对应的电流参数I1’；图4中的基准特征数据包括继电器处于标准状态时，在时间点tn对应的基准电流参数In，n为正整数，例如，n等于1时，在时间点t1对应的基准电流参数I1，计算在相同的预设时间点上电流参数与基准电流参数的差值，例如，n等于1时，在时间点t1的电流差值为I1’-I1，当然也可以是计算在相同的预设时间点上基准电流参数与电流参数的差值，例如，n等于1时，在时间点t1的电流差值为I1-I1’，对此本申请实施例不做限制；计算至少一个预设时间点的电流差值的平方，例如n等于1时，在时间点t1的电流差值平方为(I1’-I1)2或(I1-I1’)2，然后根据至少一个差值的平方确定目标偏移量。本申请实施例通过计算继电器处于相同工作时间点所对应的当前电信号参数和基准电信号参数之间的差值，进而根据差值的平方计算目标偏移量，该目标偏移量表示当前驱动电流波形曲线与基准电流波形曲线之间的偏离程度，提高了反映当前继电器与基准继电器之间偏离程度的准确性。
可选的，在本申请的一种实施例中，根据至少一个差值的平方确定目标偏移量，包括：计算至少一个差值的平方的和；将平方和的平均值或平方和的根号值作为目标偏移量。
可以理解的是，本申请实施例也可以根据其他的计算方法得到目标偏移量，在此，仅是以平方和的平均值、平方和的根号值为例进行说明，如图4所示，将平方和的平均值或平方和的根号值作为目标偏移量，例如，目标偏移量
d＝[(I1’-I1)2+(I2’-I2)2+(I3’-I3)2+(I4’-I4)2+(I5’-I5)2+(I6’-I6)2+…+(In’-In)2]/n；或者利用邻近算法计算得到目标偏移量
d＝sqrt[(I1’-I1)2+(I2’-I2)2+(I3’-I3)2+(I4’-I4)2+(I5’-I5)2+(I6’-I6)2+…+(In’-In)2]。
可选的，在本申请的一种实施例中，在步骤102之后，该方法还包括：当目标偏移量小于预设值时，发送报警信号。
当继电器内部发生触头损伤严重、触点异物、单端粘连、动触头卡滞、驱动线圈故障等现象时，继电器的闭合时间、释放时间、过程曲线和曲线特征点会与正常数据发生严重偏离。本申请实施例提供的一种继电器健康状态在线预测方法，通过计算继电器当前电信号数据参数与正常工作电信号数据参数的偏移量，偏移量反映了当前电信号波形曲线的偏离程度，本申请实施例中当偏移量大于一定预设值时，则发送报警信号，使得电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)根据该报警信号触发报警装置，并根据当前继电器驱动电信号波形曲线的偏离程度和整车工况，综合判断是否需要立即执行保护策略，并及时提醒用户或工作人员对当前电气总成进行维修或更换，保证整车高压安全，从而提高电动汽车的安全性。
步骤103、根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子。
其中，健康因子用于反映继电器的健康状态，失效偏移量用于指示电信号特征数据在继电器分别处于失效状态与标准状态时的偏离程度。
本申请实施例在计算失效偏移量时，与计算目标偏移量的方法一致，在此不再赘述，可选的，在计算失效偏移量时，是选择完全恶化或达到使用寿命次数的继电器，对该继电器样本进行测试，将其与处于标准状态或正常工作状态下的继电器进行对比，计算出失效偏移量。
可选的，在本申请的一种实施例中，方法还包括：获取继电器处于失效状态时的失效特征数据；根据失效特征数据和基准特征数据计算继电器的失效偏移量。
本申请实施例通过获取继电器处于失效状态时的失效电信号波形曲线，根据失效电信号波形曲线确定失效特征数据，然后根据失效特征数据和基准特征数据计算继电器的失效偏移量；该失效偏移量表示失效继电器的电信号波形曲线与基准电信号波形曲线之间的偏离程度。
需要说明的是，本申请实施例在计算目标偏移量和失效偏移量时所采用的公式是一致的，例如，若目标偏移量是平方和的平均值，则失效偏移量也是平方和的平均值；若目标偏移量是平方和的根号值，则失效偏移量也是平方和的根号值。本申请实施例将1减去目标偏移量和失效偏移量的比值得到的差值作为继电器的健康因子，或者将失效偏移量和目标偏移量的差值作为继电器的健康因子，或者将1减去目标偏移量和失效偏移量相比的权重值得到的差值作为继电器的健康因子，也就是，健康因子越大，继电器的健康状态越好，健康因子越小，继电器的健康状态越差，对此本申请实施例不做限制。可以理解的是，本申请实施例也可以将目标偏移量和失效偏移量的比值作为继电器的健康因子，或者将失效偏移量减去目标偏移量得到的差值的倒数作为继电器的健康因子，或者将目标偏移量和失效偏移量相比的权重值作为继电器的健康因子，也就是，健康因子越小，继电器的健康状态越好，健康因子越大，继电器的健康状态越差，对此本申请实施例不做限制。
在判断继电器是否失效时，一种可实现的方式中，在继电器两端设置高压采样点，通过两端电压差值情况，判断继电器是否导通和断开，进而判断是否发生继电器失效。但是，该判断方法较为单一，无法对继电器内部情况作出判断，有些继电器本体发生损坏，例如单端粘连、动触头微卡滞、触头异物、触头损坏和驱动线圈故障等，依然能够保证继电器基本的闭合和断开功能，然而对于整车而言，存在较大的安全隐患，也就是继电器已经处于不健康的状态，但是利用该方法只能判断继电器是否失效，技术人员或用户不知道继电器的真实状态，无法对继电器的下一步如何使用进行评估。而本申请通过对继电器处于当前在线驱动工作状态时的电信号特征数据与处于标准工作状态时的基准特征数据进行计算，得到目标偏移量，根据继电器处于失效状态时与标准状态时之间的失效偏移量以及目标偏移量确定继电器的健康状态，从而能够实现实时在线监控继电器的健康状态，可以在不拆解继电器本体的情况下，在继电器全寿命周期内对继电器健康状况进行实时监测，从而有利于用户或工作人员根据继电器的健康状态提前做出判断，大大提高电动汽车的安全性。此外，该在线检测继电器健康状态的方法是一种可以集成到BMS硬件系统的全新方法，其中BMS通过控制高压继电器的断开和闭合，实现整车高压上下电的管理，硬件成本低，可靠性高，几乎不影响现有硬件驱动设计。
可选的，在本申请的一种实施例中，在步骤103之后，该方法还可以包括：当健康因子小于预设值时，发送报警信号。
当继电器内部发生触头损伤严重、触点异物、单端粘连、动触头卡滞、驱动线圈故障等现象时，继电器的健康因子会随之改变，也就是继电器内部的真实情况可以通过健康因子反映。以健康因子越大，继电器的健康状态越好，健康因子越小，继电器的健康状态越差为例进行说明，当健康因子小于预设值时，发送报警信号。可以理解的是，若以健康因子越小，继电器的健康状态越好为例，则当健康因子大于预设值时，发送报警信号，对此申请实施例不做限制。在发送报警信号后，使得BMS根据该报警信号触发报警装置，并根据当前继电器驱动电信号波形曲线的偏离程度和整车工况，综合判断是否需要立即执行保护策略，并及时提醒用户或工作人员对当前电气总成进行维修或更换，保证整车高压安全。
可选的，在本申请的一种实施例中，在步骤103之后，该方法还可以包括：根据基准特征数据和基准特征数据对应的继电器的总寿命值确定换算关系；根据健康因子和换算关系确定继电器的剩余使用寿命值。
基准特征数据是在继电器处于标准状态时根据基准波形曲线确定的，本申请实施例将基准特征数据对应的继电器的寿命值设置为总寿命值，例如，一个继电器的总寿命值为可靠动作十万次。根据基准特征数据和总寿命值确定换算关系，例如，若某一个继电器在还未使用时，其驱动电信号波形曲线与基准电信号波形曲线一致，此时，根据电信号特征数据和基准特征数据计算的目标偏移量为0，将1减去目标偏移量和失效偏移量的比值得到的差值作为继电器的健康因子，则健康因子越大，继电器的健康状态越好，还未使用的继电器的健康因子为1，继电器的剩余寿命值为可靠动作十万次；又如，若某一个继电器已使用了一段时间之后，其驱动电信号波形曲线稍微偏离基准电信号波形曲线，此时，根据电信号特征数据和基准特征数据计算的目标偏移量，介于0到失效偏移量之间，该继电器的健康因子大于0且小于1，继电器的剩余寿命值为可靠动作几万次；再如，若某一个继电器已经失效，其驱动电信号波形曲线严重偏离基准电信号波形曲线，此时，根据电信号特征数据和基准特征数据计算的目标偏移量等于或大于失效偏移量，该继电器的健康因子为0或负值，当计算得到继电器的健康因子为负值时，将继电器的健康因子记为0，继电器的剩余寿命值为可靠动作零次，健康因子越大，继电器的可靠动作剩余次数越多，使用寿命越长。可以理解的是，本申请实施例也可以确定其他形式的换算关系，进而根据健康因子和换算关系确定继电器的剩余使用寿命值，对此本申请实施例仅是示例性说明。本申请可以根据健康因子以及换算关系预测继电器剩余使用寿命值，提醒用户或工作人员对使用寿命值小于安全系数的继电器及时进行维修更换，进一步确保全生命周期内整车高压安全。
实施例二
可选的，在本申请的一种实施例中，在步骤101之前方法还包括步骤100、确定继电器的驱动电信号波形曲线。
其中，驱动电信号波形曲线包括电流波形曲线和/或电压波形曲线；
可选的，步骤100可以包括以下步骤：
采集电阻两端的电压信号，电阻的一端与继电器的驱动电路电连接，电阻的另一端与继电器电连接，以使得电阻串联在继电器的驱动电路和继电器之间；
根据电阻两端的电压信号确定电流波形曲线；和/或，采集继电器的驱动线圈两端的电压信号；根据驱动线圈两端的电压信号确定电压波形曲线。
可以理解的是，驱动电信号波形曲线可以是电流波形曲线，驱动电信号波形曲线也可以是电压波形曲线，驱动电信号波形曲线也可以包括电流波形曲线和电压波形曲线，对此本申请实施例不做限制。驱动电信号波形曲线表示继电器处于驱动工作时的电信号的信息，电信号包括但不限于电流和电压。
图5为本申请实施例提供的一种继电器的电路结构图，电动汽车高压继电器由BMS硬件驱动，在硬件驱动线路中串入高精度采样电阻，如图5所示，图5中的BMS主控单元包括继电器驱动单元、控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)和ADC采样单元，图5中的运放表示运算放大器，在继电器驱动电路和继电器之间串入50mΩ的电阻，图5中是以两个采样电阻进行示出，将电阻R1的两端分别与运放1中的两个输入端连接，运放1输出端与BMS主控单元中的ADC采样单元连接，将电阻R2的两端分别与运放2中的两个输入端连接，运放2的输出端与BMS主控单元中的ADC采样单元连接，BMS主控单元通过采集电阻两端电压变化可以获取继电器驱动电流的变化波形。图5中是将继电器线圈的两端分别与运放3中的两个输入端连接，运放3的输出端连接BMS主控单元中的ADC采样单元，BMS主控单元通过对继电器驱动线圈两端的电压采样可以获取驱动电压的变化波形。
步骤101中的电信号特征数据包括电压特征数据和/或电流特征数据，步骤101可以包括：根据电流波形曲线确定电流特征数据；和/或，根据电压波形曲线确定电压特征数据。
此处，在确定电流特征数据或电压特征数据时与步骤101一致，在此不再赘述。
可选的，在本申请的一种实施例中，步骤102可以包括：
根据基准特征数据、以及电压特征数据和/或电流特征数据，计算继电器的电压偏移量和/或电流偏移量，目标偏移量包括电压偏移量和/或电流偏移量；
此处，在计算继电器的电压偏移量或电流偏移量时与步骤102一致，在此不再赘述。
步骤103中的失效偏移量包括失效电流偏移量和/或失效电压偏移量，步骤103可以包括：
根据电流偏移量与失效电流偏移量计算继电器的第一健康参数，和/或，根据电压偏移量与失效电压偏移量计算继电器的第二健康参数；
此处，在计算继电器的第一健康参数或第二健康参数时与步骤103一致，在此不再赘述。
根据第一健康参数和/或第二健康参数确定继电器的健康因子。
一种可实现的方式中，可以将第一健康参数作为继电器的健康因子，该健康因子包含继电器的电流特征，反映继电器驱动工作时驱动电流的健康状态；另一种可实现的方式中，可以将第二健康参数作为继电器的健康因子，该健康因子包含继电器的电压特征，反映继电器驱动工作时驱动电压的健康状态；再一种可实现的方式中，可以对两种类型的健康参数进行加权评估，将第一健康参数与第二健康参数加权后的值作为继电器的健康因子，综合考虑电流和电压特征得到的健康因子，提高了反映继电器健康状态的准确性。本申请实施例中通过BMS主控单元采集继电器低压驱动端的电压信号、电流信号，确定当前继电器处于工作状态时的电流波形曲线和电压波形曲线，根据电流波形曲线确定电流特征数据，根据电压波形曲线确定电压特征数据。在继电器上下电时刻，BMS将获取的驱动电流、电压波形与相同工况下正常继电器的驱动电流、电压波形进行比较，也就是将电流特征数据、电压特征数据结合基准特征数据分别计算电压偏移量和电流偏移量，并结合失效偏移量计算得到第一健康参数和第二健康参数，最后根据第一健康参数和第二健康参数确定继电器的健康因子，通过一定算法，得到继电器的健康度情况。由此得到的健康因子不仅包括继电器的电压信号特征还包括继电器的电流信号特征，使得反映当前继电器健康状态的健康因子更加准确，从而有利于用户或工作人员根据继电器的健康状态提前做出判断，大大提高电动汽车的安全性。
实施例三
本申请实施例提供了一种继电器健康状态在线预测装置，如图6所示，图6为本申请实施例提供的一种继电器健康状态在线预测装置，该装置60包括：包括：电信号特征数据确定模块601，电信号特征数据确定模块601用于根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；
目标偏移量计算模块602，目标偏移量计算模块602用于根据电信号特征数据和基准特征数据计算继电器的目标偏移量，基准特征数据用于指示继电器处于标准状态时的电信号信息；
健康因子确定模块603，健康因子确定模块602用于根据目标偏移量与失效偏移量确定继电器的健康因子，健康因子用于反映继电器的健康状态，失效偏移量用于指示电信号特征数据在继电器分别处于失效状态与标准状态时的偏离程度。
可选的，在本申请的一种实施例中，电信号特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个电信号参数，基准特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个基准电信号参数，目标偏移量计算模块602还用于计算至少一个电信号参数和至少一个基准电信号参数的差值，得到至少一个差值；根据至少一个差值计算至少一个差值的平方；根据至少一个差值的平方确定目标偏移量。
可选的，在本申请的一种实施例中，目标偏移量计算模块602还用于根据至少一个差值的平方确定目标偏移量，包括：计算至少一个差值的平方的和；将平方和的平均值或平方和的根号值作为目标偏移量。
可选的，在本申请的一种实施例中，装置60还包括发送模块，发送模块用于当健康因子小于预设值时，发送报警信号。
可选的，在本申请的一种实施例中，装置60还包括故障类型确定模块，故障类型确定模块用于在电信号特征数据中确定至少一个目标节点数据；当至少一个目标节点数据与故障样本数据相匹配，和/或，驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状相匹配时，将继电器的故障确定为与故障样本数据和/或故障样本曲线对应的故障类型。
可选的，在本申请的一种实施例中，还包括确定继电器的驱动电信号波形曲线，驱动电信号波形曲线包括电流波形曲线和/或电压波形曲线；装置60还包括波形曲线确定模块，波形曲线确定模块用于采集电阻两端的电压信号，电阻的一端与继电器的驱动电路电连接，电阻的另一端与继电器电连接，以使得电阻串联在继电器的驱动电路和继电器之间；根据电阻两端的电压信号确定电流波形曲线；和/或，采集继电器的驱动线圈两端的电压信号；根据驱动线圈两端的电压信号确定电压波形曲线；电信号特征数据包括电压特征数据和/或电流特征数据，电信号特征数据确定模块601还用于根据电流波形曲线确定电流特征数据；和/或，根据电压波形曲线确定电压特征数据。
可选的，在本申请的一种实施例中，目标偏移量计算模块602还用于根据基准特征数据、以及电压特征数据和/或电流特征数据，计算继电器的电压偏移量和/或电流偏移量，目标偏移量包括电压偏移量和/或电流偏移量；失效偏移量包括失效电流偏移量和/或失效电压偏移量，健康因子确定模块603还用于根据电流偏移量与失效电流偏移量计算继电器的第一健康参数，和/或，根据电压偏移量与失效电压偏移量计算继电器的第二健康参数；根据第一健康参数和/或第二健康参数确定继电器的健康因子。
可选的，在本申请的一种实施例中，装置60还包括剩余寿命确定模块，剩余寿命确定模块用于根据基准特征数据和基准特征数据对应的继电器的总寿命值确定换算关系；根据健康因子和换算关系确定继电器的剩余使用寿命值。
可选的，在本申请的一种实施例中，装置60还包括失效偏移量计算模块，失效偏移量计算模块用于获取继电器处于失效状态时的失效特征数据；根据失效特征数据和基准特征数据计算继电器的失效偏移量。
实施例四
基于上述实施例一和实施例二描述的继电器健康状态在线预测方法，本申请实施例提供了一种电子设备，如图7所示，图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构图，该电子设备70包括：至少一个处理器701；存储器702，存储器存储有至少一个程序712，处理器701和存储器702电连接，当至少一个程序被至少一个处理器701执行时，使得至少一个处理器701实现如实施例一和实施例二所描述的方法。
可选地，在本申请的一个实施例中，该电子设备70还包括：总线703和通信接口704，至少一个处理器701、存储器702和通信接口704通过总线703相互通信。
实施例五
基于上述实施例一和实施例二描述的继电器健康状态在线预测方法，本申请实施例提供了一计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如实施例一和实施例二所描述的方法。
本申请实施例的继电器健康状态在线预测装置以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)其他具有数据交互功能的电子设备。
至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的计算机存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定事务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行事务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种继电器健康状态在线预测方法，其特征在于，所述方法包括：
根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；
根据所述电信号特征数据和基准特征数据计算所述继电器的目标偏移量，所述基准特征数据用于指示所述继电器处于标准状态时的电信号信息；
根据所述目标偏移量与失效偏移量确定所述继电器的健康因子，所述健康因子用于反映继电器的健康状态，所述失效偏移量用于指示所述电信号特征数据在所述继电器分别处于失效状态与所述标准状态时的偏离程度；
所述方法还包括：确定所述继电器的驱动电信号波形曲线，其中，所述驱动电信号波形曲线包括电流波形曲线和/或电压波形曲线；
所述确定所述继电器的驱动电信号波形曲线，包括：采集电阻两端的电压信号，所述电阻的一端与所述继电器的驱动电路电连接，所述电阻的另一端与所述继电器电连接，以使得所述电阻串联在所述继电器的驱动电路和所述继电器之间；根据所述电阻两端的电压信号确定所述电流波形曲线，和/或采集所述继电器的驱动线圈两端的电压信号，根据所述驱动线圈两端的电压信号确定所述电压波形曲线；所述电信号特征数据包括电压特征数据和/或电流特征数据，所述根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，包括：根据所述电流波形曲线确定电流特征数据，和/或根据所述电压波形曲线确定电压特征数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电信号特征数据包括与至少一个预设时间点对应的至少一个电信号参数，所述基准特征数据包括与所述至少一个预设时间点对应的至少一个基准电信号参数，所述根据所述电信号特征数据和基准特征数据计算所述继电器的目标偏移量，包括：
计算所述至少一个电信号参数和所述至少一个基准电信号参数的差值，得到至少一个差值；
根据所述至少一个差值计算所述至少一个差值的平方；
根据所述至少一个差值的平方确定所述目标偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个差值的平方确定所述目标偏移量，包括：
计算所述至少一个差值的平方的和；
将平方和的平均值或平方和的根号值作为所述目标偏移量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述健康因子小于预设值时，发送报警信号。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述电信号特征数据中确定至少一个目标节点数据；
当所述至少一个目标节点数据与故障样本数据相匹配，和/或，所述驱动电信号波形曲线与故障样本曲线的形状相匹配时，将所述继电器的故障确定为与所述故障样本数据和/或所述故障样本曲线对应的故障类型。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电信号特征数据和基准特征数据计算所述继电器的目标偏移量，包括：
根据所述基准特征数据、以及所述电压特征数据和/或所述电流特征数据，计算继电器的电压偏移量和/或电流偏移量，所述目标偏移量包括电压偏移量和/或电流偏移量；
所述失效偏移量包括失效电流偏移量和/或失效电压偏移量，所述根据所述目标偏移量与失效偏移量确定所述继电器的健康因子，包括：
根据所述电流偏移量与失效电流偏移量计算所述继电器的第一健康参数，和/或，根据电压偏移量与失效电压偏移量计算所述继电器的第二健康参数；
根据所述第一健康参数和/或所述第二健康参数确定所述继电器的健康因子。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述基准特征数据和所述基准特征数据对应的所述继电器的总寿命值确定换算关系；
根据所述健康因子和所述换算关系确定所述继电器的剩余使用寿命值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述继电器处于所述失效状态时的失效特征数据；
根据所述失效特征数据和所述基准特征数据计算所述继电器的失效偏移量。
9.一种继电器健康状态在线预测装置，其特征在于，包括：
电信号特征数据确定模块，所述电信号特征数据确定模块用于根据继电器的驱动电信号波形曲线确定电信号特征数据，电信号特征数据用于指示继电器处于驱动状态时的电信号信息；
目标偏移量计算模块，所述目标偏移量计算模块用于根据所述电信号特征数据和基准特征数据计算所述继电器的目标偏移量，所述基准特征数据用于指示所述继电器处于标准状态时的电信号信息；
健康因子确定模块，所述健康因子确定模块用于根据所述目标偏移量与失效偏移量确定所述继电器的健康因子，所述健康因子用于反映继电器的健康状态，所述失效偏移量用于指示所述电信号特征数据在所述继电器分别处于失效状态与所述标准状态时的偏离程度；
所述装置还包括波形曲线确定模块，所述波形曲线确定模块用于确定继电器的驱动电信号波形曲线，其中，驱动电信号波形曲线包括电流波形曲线和/或电压波形曲线：波形曲线确定模块具体用于采集电阻两端的电压信号，电阻的一端与继电器的驱动电路电连接，电阻的另一端与继电器电连接，以使得电阻串联在继电器的驱动电路和继电器之间；根据电阻两端的电压信号确定电流波形曲线，和/或采集继电器的驱动线圈两端的电压信号，根据所述驱动线圈两端的电压信号确定电压波形曲线；电信号特征数据包括电压特征数据和/或电流特征数据；所述电信号特征数据确定模块还用于根据电流波形曲线确定电流特征数据，和/或根据电压波形曲线确定电压特征数据。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，在处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
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