CN115291121A - 一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法，其特征在于，包括：采集模块：实时监测目标船舶的运行状况，当所述运行状况为异常运行状况，对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；处理模块：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；管理模块：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。本发明利用人工智能技术实现对电动船舶动力电池工作状态的实时监测，防止动力电池故障导致的安全事故发生，提高海上作业的安全性。

Description

一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，特别涉及一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法。

背景技术

电动船舶是海上作业的主要载体之一，但是现有的电动船舶自建系统智能化程度仍然有待提升。在动力电池方面，电动船舶无法显示电池组中各单体电池的信息，造成用户无法直观的了解电池组中各单体的状态信息以及电池组的故障信息。

本发明实时监控动力电池健康状态，将获取的SOH参数进行运算，并将运算结果传输至管理模块，防止动力电池管理系统出现故障发送错误指令而影响动力电池寿命，以获取动力电池最佳性能，提高电动船舶海上作业的安全性。

发明内容

本发明提供一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法，用以解决上述背景技术中出现的情况。

本发明提供一种电动船舶的动力电池状态检测系统，包括：

采集模块：实时监测目标船舶的运行状况，当所述运行状况为异常运行状况，对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

处理模块：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

管理模块：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。

作为本技术方案的一种实施例，所述采集模块，包括：

监测单元：用于对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

异常指令单元：用于当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，并将所述船舶异常指令传输至检测中心；

检测单元：用于在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。

作为本技术方案的一种实施例，所述检测单元对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数，还包括：

总电压检测子单元：用于检测所述电池组的总电压，生成总电压参数；

端电压检测子单元：用于检测所述单体电池的端电压，生成端电压参数；

电流检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的电流，生成电流参数；

温度检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的温度，生成温度参数；

SOH参数子单元：用于集成所述总电压参数、端电压参数、电流参数和温度参数，确定所述动力电池的SOH参数。

作为本技术方案的一种实施例，所述处理模块，包括：

运算单元：用于接收所述SOH参数，确定所述SOH最大值、最小值和中值，并与预设阈值进行比较，输出比较结果；

判定单元：用于基于所述比较结果，判定电池健康状态；其中，

所述电池健康状态包括电池正常状态和电池异常状态；

转换单元：用于当所述电池健康状态为电池异常状态，生成电池异常指令。

作为本技术方案的一种实施例，所述运算单元，包括：

电池组参数比较子单元：用于将所述电池组的电流参数、总电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值与预设阈值进行比较，输出电池组参数比较结果；

单体电池参数比较子单元：用于将所述单体电池之间的端电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值进行计算，生成最大差值，将所述最大差值与预设阈值进行比较，输出单体电池参数比较结果。

作为本技术方案的一种实施例，所述管理模块，包括：

信号接收单元：用于接收所述电池异常指令，将所述电池异常指令输送至管理中心进行程序响应，生成调节指令；

管理单元：用于基于所述调节指令，在预设的应急方案中选取电池冷却方案，对目标电池进行控制；其中，

所述电池冷却方案至少包括直喷式紧急冷却方案与壳式换热冷却方案；

预警单元：用于将目标船舶的所述实时定位和所述电池异常指令传输至预警中心。

本技术方案提供了一种电动船舶的动力电池状态检测方法，包括：

步骤1：实时监测目标船舶的运行状况，并对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

步骤2：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

步骤3：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警；

作为本技术方案的一种实施例，所述步骤1，包括：

对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，对目标船舶的动力电池进行检测；

在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。

作为本技术方案的一种实施例，所述采集模块，包括：

所述监测单元对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况，检测所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离，在检测前首先将所述监测的海面进行平面化，对平面化后的海面建立平面直角坐标系，则所述预设的海上航线即可用坐标系中的向量来进行表示，并且所述目标船舶的实时定位也可以利用坐标来进行表示；其检测过程分为两个步骤：一是根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向然后再结合目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；二是根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角进行判断，判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；其具体步骤包括，

步骤A1：利用公式(1)根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向

[X(t-a×T),Y(t-a×T)]＝{{x(t-a×T)-x[t-(a+1)×T]},{y(t-a×T)-y[t-(a+1)×T]}},t-t₀≥n×T (1)

其中[X(t-a×T),Y(t-a×T)]表示所述目标船舶行驶单位时间后t-a×T时刻的行驶方向向量；[x(t-a×T),y(t-a×T)]表示t-a×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；{x[t-(a+1)×T],y[t-(a+1)×T]}表示t-(a+1)×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；t₀表示所述目标船舶开始行驶的初始时刻；n表示所述目标船舶从开始行驶到当前时刻总共行驶的单位时间总个数；T表示单位时间；

步骤A2：利用公式(2)根据目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向以及目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₁表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第一判定值；

表示所述预设的海上航线在坐标系中的向量；∠{,}表示求取括号内两个向量之间的夹角值；S{[t-(a+1)×T]→(t-a×T)}表示所述目标船舶从t-(a+1)×T时刻到t-a×T时刻的行驶距离；θ₀表示预设偏离最大角度；Z{}表示判断函数，若括号内的算式成立则函数值为1，若括号内的算式不成立则函数值为0；

若P₁＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₁＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

步骤A3：利用公式(3)根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₂表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第二判定值；[x(t),y(t)]表示t时刻所述目标船舶的平面定位坐标；(x₀,y₀)表示所述目标船舶开始行驶的初始平面定位坐标；

若P₂＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₂＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

若步骤A2和步骤A3的第一判定值和第二判定值中存在一项或多项满足所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，若步骤A2和步骤A3中的判断全部为所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例中一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法模块流程图；

图2为本发明实施例中一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法模块流程图；

图3为本发明实施例中一种电动船舶的动力电池状态检测系统和方法模块流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

实施例1：

根据附图1所示，本发明实施例提供了一种电动船舶的动力电池状态检测系统，包括：

采集模块：实时监测目标船舶的运行状况，当所述运行状况为异常运行状况，对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

处理模块：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

管理模块：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，采集模块实时监测目标船舶的运行状况，当运行状况为异常运行状况，对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；处理模块对SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；管理模块接收电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警，利用人工智能技术实现对电动船舶动力电池工作状态的实时监测，防止动力电池故障导致的安全事故发生，提高海上作业的安全性。

实施例2：

根据附图2所示，在一个实施例中，所述采集模块，包括：

监测单元：用于对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

异常指令单元：用于当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，并将所述船舶异常指令传输至检测中心；

检测单元：用于在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，监测单元用于对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，当实时定位与预设的海上航线发生偏离，运行状况为异常运行状况；当实时定位未与预设的海上航线发生偏离，运行状况为正常运行状况；异常指令单元用于当运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，并将船舶异常指令传输至检测中心；检测单元用于在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成动力电池的SOH参数；其中，SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。通过采集存在异常运行状况船舶的SOH参数，优先考虑动力电池隐患，从源头上保障船舶安全。

实施例3：

在一个实施例中，所述检测单元对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数，还包括：

总电压检测子单元：用于检测所述电池组的总电压，生成总电压参数；

端电压检测子单元：用于检测所述单体电池的端电压，生成端电压参数；

电流检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的电流，生成电流参数；

温度检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的温度，生成温度参数；

SOH参数子单元：用于集成所述总电压参数、端电压参数、电流参数和温度参数，确定所述动力电池的SOH参数。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，总电压检测子单元用于检测电池组的总电压，生成总电压参数；端电压检测子单元：用于检测单体电池的端电压，生成端电压参数；电流检测子单元：用于检测电池组和单体电池的电流，生成电流参数；温度检测子单元：用于检测电池组和单体电池的温度，生成温度参数；SOH参数子单元：用于集成总电压参数、端电压参数、电流参数和温度参数，确定动力电池的SOH参数。通过多参数获取，提高动力电池性能检测的覆盖面，加强科学性。

实施例4：

根据附图3所示，在一个实施例中，所述处理模块，包括：

运算单元：用于接收所述SOH参数，确定所述SOH最大值、最小值和中值，并与预设阈值进行比较，输出比较结果；

判定单元：用于基于所述比较结果，判定电池健康状态；其中，

所述电池健康状态包括电池正常状态和电池异常状态；

转换单元：用于当所述电池健康状态为电池异常状态，生成电池异常指令。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，运算单元用于接收SOH参数，确定SOH最大值、最小值和中值，并与预设阈值进行比较，输出比较结果；判定单元用于基于比较结果，判定电池健康状态；其中，电池健康状态包括电池正常状态和电池异常状态；转换单元用于当电池健康状态为电池异常状态，生成电池异常指令。通过参数处理，确定船舶异常运行状况与电池健康状态的相关性，优先消除电池性能隐患，提高了安全性。

实施例5：

在一个实施例中，所述运算单元，包括：

电池组参数比较子单元：用于将所述电池组的电流参数、总电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值与预设阈值进行比较，输出电池组参数比较结果；

单体电池参数比较子单元：用于将所述单体电池之间的端电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值进行计算，生成最大差值，将所述最大差值与预设阈值进行比较，输出单体电池参数比较结果。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，电池组参数比较子单元用于将电池组的电流参数、总电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值与预设阈值进行比较，输出电池组参数比较结果；单体电池参数比较子单元用于将单体电池之间的端电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值进行计算，生成最大差值，将最大差值与预设阈值进行比较，输出单体电池参数比较结果。通过与常量的比较，快速判定电池健康状态，提高检测效率和科学性。

实施例6：

在一个实施例中，所述管理模块，包括：

信号接收单元：用于接收所述电池异常指令，将所述电池异常指令输送至管理中心进行程序响应，生成调节指令；

管理单元：用于基于所述调节指令，在预设的应急方案中选取电池冷却方案，对目标电池进行控制；其中，

所述电池冷却方案至少包括直喷式紧急冷却方案与壳式换热冷却方案；

预警单元：用于将目标船舶的所述实时定位和所述电池异常指令传输至预警中心。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，信号接收单元用于接收电池异常指令，将电池异常指令输送至管理中心进行程序响应，生成调节指令；管理单元用于基于调节指令，在预设的应急方案中选取电池冷却方案，对目标电池进行控制；其中，电池冷却方案至少包括直喷式紧急冷却方案与壳式换热冷却方案；预警单元用于将目标船舶的实时定位和电池异常指令传输至预警中心。通过对电池异常指令的迅速响应，及时解决动力电池潜在隐患，大大提高电动船舶的安全性。

实施例7：

本发明实施例提供了一种电动船舶的动力电池状态检测方法，包括：

步骤1：实时监测目标船舶的运行状况，并对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

步骤2：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

步骤3：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，步骤1实时监测目标船舶的运行状况，并对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；步骤2：对SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；步骤3接收电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。

实施例8：

在一个实施例中，所述步骤1，包括：

对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，对目标船舶的动力电池进行检测；

在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

本技术方案中，对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；当运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，对目标船舶的动力电池进行检测；在接收到船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成动力电池的SOH参数。

实施例9：

在一个实施例中，所述采集模块，包括：

所述监测单元对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况，检测所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离，在检测前首先将所述监测的海面进行平面化，对平面化后的海面建立平面直角坐标系，则所述预设的海上航线即可用坐标系中的向量来进行表示，并且所述目标船舶的实时定位也可以利用坐标来进行表示；其检测过程分为两个步骤：一是根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向然后再结合目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；二是根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角进行判断，判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；其具体步骤包括，

步骤A1：利用公式(1)根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向

[X(t-a×T),Y(t-a×T)]＝{{x(t-a×T)-x[t-(a+1)×T]},{y(t-a×T)-y[t-(a+1)×T]}},t-t₀≥n×T (1)

其中[X(t-a×T),Y(t-a×T)]表示所述目标船舶行驶单位时间后t-a×T时刻的行驶方向向量；[x(t-a×T),y(t-a×T)]表示t-a×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；{x[t-(a+1)×T],y[t-(a+1)×T]}表示t-(a+1)×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；t₀表示所述目标船舶开始行驶的初始时刻；n表示所述目标船舶从开始行驶到当前时刻总共行驶的单位时间总个数；T表示单位时间；

步骤A2：利用公式(2)根据目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向以及目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₁表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第一判定值；

表示所述预设的海上航线在坐标系中的向量；∠{,}表示求取括号内两个向量之间的夹角值；S{[t-(a+1)×T]→(t-a×T)}表示所述目标船舶从t-(a+1)×T时刻到t-a×T时刻的行驶距离；θ₀表示预设偏离最大角度；Z{}表示判断函数，若括号内的算式成立则函数值为1，若括号内的算式不成立则函数值为0；

若P₁＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₁＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

步骤A3：利用公式(3)根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₂表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第二判定值；[x(t),y(t)]表示t时刻所述目标船舶的平面定位坐标；(x₀,y₀)表示所述目标船舶开始行驶的初始平面定位坐标；

若P₂＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₂＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

若步骤A2和步骤A3的第一判定值和第二判定值中存在一项或多项满足所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，若步骤A2和步骤A3中的判断全部为所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离。

上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1的公式(1)根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向，从而知晓传播在近期的行驶的曲折程度，便于后续分析是否偏航；然后利用步骤A2的公式(2)根据目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向以及目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离，从而从局部进行小范围的偏离判断是否发生偏离，并且所述判断过程均为自动判断体现了系统的智能化的特点；最后利用步骤A3的公式(3)根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离，从而从大局观的方向进行判断是否偏离，从而从局部和整体两个方向来进行判断，提高判断的可靠性，使得检测结果更加准确。

Claims (9)

1.一种电动船舶的动力电池状态检测系统，其特征在于，包括：

采集模块：实时监测目标船舶的运行状况，当所述运行状况为异常运行状况，对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

处理模块：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

管理模块：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。

2.根据权利要求1所述的一种电动船舶的动力电池状态检测系统，其特征在于，所述采集模块，包括：

监测单元：用于对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

异常指令单元：用于当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，并将所述船舶异常指令传输至检测中心；

检测单元：用于在接收到所述船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。

3.根据权利要求2所述的采集模块，其特征在于，所述检测单元对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数，还包括：

总电压检测子单元：用于检测所述电池组的总电压，生成总电压参数；

端电压检测子单元：用于检测所述单体电池的端电压，生成端电压参数；

电流检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的电流，生成电流参数；

温度检测子单元：用于检测所述电池组和所述单体电池的温度，生成温度参数；

SOH参数子单元：用于集成所述总电压参数、端电压参数、电流参数和温度参数，确定所述动力电池的SOH参数。

4.根据权利要求1所述的一种电动船舶的动力电池状态检测系统，其特征在于，所述处理模块，包括：

运算单元：用于接收所述SOH参数，确定所述SOH最大值、最小值和中值，并与预设阈值进行比较，输出比较结果；

判定单元：用于基于所述比较结果，判定电池健康状态；其中，

所述电池健康状态包括电池正常状态和电池异常状态；

转换单元：用于当所述电池健康状态为电池异常状态，生成电池异常指令。

5.根据权利要求4所述的处理模块，其特征在于，所述运算单元，包括：

电池组参数比较子单元：用于将所述电池组的电流参数、总电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值与预设阈值进行比较，输出电池组参数比较结果；

单体电池参数比较子单元：用于将所述单体电池之间的端电压参数和温度参数的最大值、最小值和中值进行计算，生成最大差值，将所述最大差值与预设阈值进行比较，输出单体电池参数比较结果。

6.根据权利要求1所述的一种电动船舶的动力电池状态检测系统，其特征在于，所述管理模块，包括：

信号接收单元：用于接收所述电池异常指令，将所述电池异常指令输送至管理中心进行程序响应，生成调节指令；

管理单元：用于基于所述调节指令，在预设的应急方案中选取电池冷却方案，对目标电池进行控制；其中，

所述电池冷却方案至少包括直喷式紧急冷却方案与壳式换热冷却方案；

预警单元：用于将目标船舶的所述实时定位和所述电池异常指令传输至预警中心。

7.一种电动船舶的动力电池状态检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：实时监测目标船舶的运行状况，并对目标船舶的动力电池进行检测，确定动力电池的SOH参数；其中，

所述运行状况包括正常运行状况和异常运行状况；

所述SOH参数为用于衡量电池组老化程度的参数；

步骤2：对所述SOH参数进行运算处理，判定电池健康状态，并将电池异常状态转化为电池异常指令；

步骤3：接收所述电池异常指令，从预设的管理中心调取相应的应急方案，并进行预警。

8.根据权利要求7所述的一种电动船舶的动力电池状态检测方法，其特征在于，所述步骤1，包括：

对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况；其中，

当所述实时定位与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为异常运行状况；

当所述实时定位未与预设的海上航线发生偏离，所述运行状况为正常运行状况；

当所述运行状况为异常运行状况，生成船舶异常指令，对目标船舶的动力电池进行检测；

在接收到所述船舶异常指令后，基于预置的检测装置，对目标船舶的动力电池进行检测，生成所述动力电池的SOH参数；其中，

所述SOH参数至少包括电池组的电流参数、总电压参数和温度参数，以及电池组中每块单体电池的端电压参数和温度参数。

9.根据权利要求2所述的一种电动船舶的动力电池状态检测系统，其特征在于，所述采集模块，包括：

所述监测单元对目标船舶进行监测，确定目标船舶的实时定位，并与预设的海上航线进行比较，确定目标船舶的运行状况，检测所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离，在检测前首先将所述监测的海面进行平面化，对平面化后的海面建立平面直角坐标系，则所述预设的海上航线即可用坐标系中的向量来进行表示，并且所述目标船舶的实时定位也可以利用坐标来进行表示；其检测过程分为两个步骤：一是根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向然后再结合目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；二是根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角进行判断，判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离；其具体步骤包括，

步骤A1：利用公式(1)根据目标船舶的实时定位得到目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向

[X(t-a×T),Y(t-a×T)]＝{{x(t-a×T)-x[t-(a+1)×T]},{y(t-a×T)-y[t-(a+1)×T]}},t-t₀≥n×T (1)

其中[X(t-a×T),Y(t-a×T)]表示所述目标船舶行驶单位时间后t-a×T时刻的行驶方向向量；[x(t-a×T),y(t-a×T)]表示t-a×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；{x[t-(a+1)×T],y[t-(a+1)×T]}表示t-(a+1)×T时刻所述目标船舶的平面定位坐标；t₀表示所述目标船舶开始行驶的初始时刻；n表示所述目标船舶从开始行驶到当前时刻总共行驶的单位时间总个数；T表示单位时间；

步骤A2：利用公式(2)根据目标船舶在近期多个单位时间内的行驶方向以及目标船舶在近期多个单位时间内的行驶距离判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₁表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第一判定值；

表示所述预设的海上航线在坐标系中的向量；∠{,}表示求取括号内两个向量之间的夹角值；S{[t-(a+1)×T]→(t-a×T)}表示所述目标船舶从t-(a+1)×T时刻到t-a×T时刻的行驶距离；θ₀表示预设偏离最大角度；Z{}表示判断函数，若括号内的算式成立则函数值为1，若括号内的算式不成立则函数值为0；

若P₁＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₁＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

步骤A3：利用公式(3)根据目标船舶的实时定位以及目标船舶的初始行驶位置之间的连线与预设的海上航线的夹角判断出所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离

其中P₂表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线是否发生偏离的第二判定值；[x(t),y(t)]表示t时刻所述目标船舶的平面定位坐标；(x₀,y₀)表示所述目标船舶开始行驶的初始平面定位坐标；

若P₂＝1，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离；

若P₂＝0，表示所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离；

若步骤A2和步骤A3的第一判定值和第二判定值中存在一项或多项满足所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线发生偏离，若步骤A2和步骤A3中的判断全部为所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离，则认定所述目标船舶的实时定位与预设的海上航线未发生偏离。

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