CN116359744A - 电池预警方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池预警方法、装置及电子设备，该方法包括：在电池组多次充放电循环的同一状态下，在多个采样点采集电池组中问题电芯的电压值，并计算问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分；选取目标值；根据目标值确定问题电芯的衰败时刻，将衰败时刻作为预警时刻。通过本发明实施例提供的电池预警方法、装置及电子设备，可以预测电池可能出现安全问题的时间点，可以在传统BMS告警之前实现预警，能够避免当电池达到BMS告警时，留给系统维护的操作时间过少的情况发生，且能够避免该电池进一步恶化为热失控造成巨大的安全问题和经济损失。

Description

电池预警方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电池安全检测技术领域，具体而言，涉及电池预警方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

传统的BMS(Battery Management System，电池管理系统)告警仅通过简单计算单体电芯的电压极差，设定阈值作为判断基准。但是电池出现问题是一个长期的过程，单体电芯的电压极差达到BMS告警阈值时，电池的外特征表现已经到达严重衰减状态，这样的告警系统对于实际电池安全状态监测并没有什么帮助。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种电池预警方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池预警方法，包括：在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分；从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；所述目标值能够表示所述问题电芯在每次循环的衰败程度；根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，将所述问题电芯的衰败时刻作为预警时刻；所述从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值，包括：计算所述问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值。

可选地，状态包括充电状态、放电状态或者静置状态。

可选地，在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分，包括：在所述电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中全部电芯的电压值；所述全部电芯的电压值中包括所述问题电芯的电压值；分别计算每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，基于所述每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定所述问题电芯。

可选地，基于所述每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定所述问题电芯，包括：对每个电芯分别绘制电压标准分箱型图；所述电压标准分箱型图用于表示一个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况；从每个电芯分别对应的电压标准分箱型图中，选取所述目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图，将所述目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图对应的电芯作为所述问题电芯。

可选地，在所述将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值的情况下，所述根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，包括：根据所述目标值拟合经验公式，计算所述经验公式确定所述问题电芯的衰败时刻。

可选地，经验公式满足：V_x＝a×充电次数+b；其中，V_x表示所述问题电芯对应的目标值；a和b均表示拟合系数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电池预警装置，包括：获取模块、处理模块和预测模块；所述获取模块用于在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分；所述处理模块用于从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；所述目标值能够表示所述问题电芯在每次循环的衰败程度；所述预测模块用于根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，将所述问题电芯的衰败时刻作为预警时刻；所述处理模块包括：处理子模块；所述处理子模块用于计算所述问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的电池预警方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的电池预警方法。

第五方面，本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，当计算机程序被执行时，可以实现上述第一方面或者第一方面的任一种可能的设计方式所述的电池预警方法。

本发明实施例提供的电池预警方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以通过计算问题电芯的电压标准分，从中选取能够表示问题电芯在每次充放电循环的充电状态下的衰败程度的目标值，基于目标值找出问题电芯的衰败时刻，从而对电池组每个阶段的安全稳定状态有一定的把握，更能进一步预测电池可能出现安全问题的时间点，也就可以在传统BMS告警之前提前实现预警，能够避免当电池达到BMS告警时，留给系统维护的操作时间过少的情况发生，且能够避免该电池进一步恶化为热失控造成巨大的安全问题和经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电池预警方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，电池组的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集电池组中问题电芯的电压值，并计算问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分的具体流程图；

图4示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，24个电芯在17次充放电循环中所获取到的多个采样点处对应的电压值示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，在充放电循环次数为17次的情况下，11号电芯的电压标准分箱型图；

图6示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，在充放电循环次数为17次的情况下，03号电芯的电压标准分箱型图；

图7示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，在充放电循环次数为7次的情况下，03号电芯的电压标准分箱型图；

图8示出了本发明实施例所提供的电池预警方法中，在充放电循环次数为7次的情况下，11号电芯的电压标准分箱型图；

图9示出了本发明实施例所提供的一种电池预警装置的结构示意图；

图10示出了本发明实施例所提供的一种用于执行电池预警方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电池预警方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤101-103。

步骤101：在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集电池组中问题电芯的电压值，并计算问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分。

其中，一个电池组是由多个电芯串联组成的，电池组的多个电芯中包括问题电芯，即性能最早变差(如最早到达充电截止电压)的电芯；参见图2所示，图2示出了一个电池组中的3个电芯；由于BMS(Battery Management System，电池管理系统)会记录每个电芯的端电压数据以及该电池组的电流数据，因此，本发明实施例可以采用由BMS所记录的数据进行处理。

具体地，为了要预测电池组在第几次充放电循环中性能变差，可以获取该电池组在多次充放电循环的同一状态下BMS所记录的数据；可选地，该状态包括充电状态、放电状态或者静置状态；可以理解，在一次充放电循环中一般对应3种不同的状态，本发明实施例针对不同充放电循环的同一个状态进行数据获取，例如，针对电池组多个充放电循环中的充电状态进行数据的获取。需要说明的是，本发明实施例为方便理解，选择在多次充放电循环中的充电状态下获取问题电芯的电压值，且下述内容均针对充电状态进行具体描述，放电状态、静置状态均与充电状态类似，本文将不再赘述放电状态与静置状态的处理过程。

其中，在多次充放电循环的充电状态下，均按照某一预设的采样频率采集问题电芯在多个采样点处对应的电压值，并计算问题电芯在每一次充电过程中(即每一次充放电循环的充电状态下，也即下述的每次循环)，以某采样频率所采集的多个采样点处分别对应的电压标准分，可以理解，每一个采样点均对应一个相应地电压标准分；其中，该电压标准分是按照统计学中常见的标准分计算方式所得到的。具体地，在一次充电过程中，将所获取到的问题电芯在本次充电过程中某一个采样点处的电压值减去该采样点处该电池组中所有电芯(包括问题电芯)的电压值平均值，用得到的差值再除以该电池组中所有电芯在采样点处对应的标准差，即可得到在本次充电过程中，问题电芯在该采样点处对应的电压标准分；进而可以采用相同的计算方式，计算得到该问题电芯在每一次充电过程中的每一个采样点(即各个采样点)所分别对应的电压标准分。其中，该计算过程可以采用标准分的计算公式表示，如：

其中，V_std表示采样点t处对应的电压标准分，V表示电芯(如问题电芯)在采样点t处对应的电压值，/>

表示采样点t处电池组中所有电芯(包括问题电芯)的电压值平均值，σ_t表示采样点t处的标准差。

步骤102：从问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；该目标值能够表示问题电芯在每次循环的衰败程度。

基于上述步骤101所计算得到的问题电芯分别在每次循环(每次充放电循环的充电状态下)的各个采样点处对应的电压标准分，本发明实施例可以从中选取出能够表示问题电芯在每一次充放电循环的衰败程度的目标值，该衰败程度即为问题电芯的性能衰退的程度；其中，本发明实施例所选取的目标值实际对应的是一系列的数据值，也就是说，该目标值并不是一个单一的数据值，而是由一组数据值构成的集合，其中，每一个数据值均对应一次循环(即一次充放电循环的充电状态)，例如，共有17次充放电循环，共对应17个数据值，且每一次循环与一个数据值一一对应，最终共选取出包括17个数据值的目标值，其中，每一个数据值分别与问题电芯在相应循环中的各个采样点处对应的电压标准分相关，进而使每一个数据值均可表示问题电芯在相应的一次循环中的衰败程度。

步骤103：根据目标值确定问题电芯的衰败时刻，将问题电芯的衰败时刻作为预警时刻。

在本发明实施例中，可以通过对目标值进行分析，确定问题电芯在哪一次循环时出现较为明显的性能衰退，将该次循环的次数作为问题电芯的衰败时刻，并将该衰败时刻进一步作为预警时刻，实现提前预警；例如，可以通过分析目标值中每一个数据值的变化趋势，确定哪一个数据值对应的循环次数可以被作为问题电芯的衰败时刻，进而将该衰败时刻作为预警时刻；或者，也可以通过对目标值进行进一步地拟合处理，根据拟合结果确定问题电芯的衰败时刻，将该衰败时刻作为预警时刻。

其中，上述步骤102“从问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值”，可以包括以下步骤B2。

步骤B2：计算问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将问题电芯分别在每次循环对应的差值作为目标值。

其中，也可以对问题电芯在一次循环的各个采样点处的电压标准分的上四分位数(即在一次循环的各个采样点处的电压标准分从小到大排列后位于序列75％位置处的数)与下四分位数(即在一次循环的各个采样点处的电压标准分从小到大排列后位于序列25％位置处的数)求取二者之间的差值，该差值就是问题电芯的电压标准分箱型图中该次循环所对应的箱型的长度，按照该方法对问题电芯的每次循环均进行上四分位数与下四分位数之间的差值的计算，即可得到该问题电芯在每次循环所一一对应的箱型长度，将与每次循环一一对应的问题电芯的电压标准分的箱型长度(即上四分位数与下四分位数之间的差值)作为目标值，换句话说，目标值包括数量与循环次数相一致的多个上四分位数与下四分位数之间的差值。

本发明实施例在需要选取目标值的情况下，可以根据问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分计算上四分位数与下四分位数之间的差值，将每次循环所一一对应的差值作为目标值。

本发明实施例所提供的电池预警方法，可以通过计算问题电芯的电压标准分，从中选取能够表示问题电芯在每次充放电循环的充电状态下的衰败程度的目标值，基于目标值找出问题电芯的衰败时刻，从而对电池组每个阶段的安全稳定状态有一定的把握，更能进一步预测电池可能出现安全问题的时间点，也就可以在传统BMS告警之前提前实现预警，能够避免当电池达到BMS告警时，留给系统维护的操作时间过少的情况发生，且能够避免该电池进一步恶化为热失控造成巨大的安全问题和经济损失。

可选地，参见图3所示，上述步骤101“在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集电池组中问题电芯的电压值，并计算问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分”，可以包括以下步骤1011-1012。

步骤1011：在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集电池组中全部电芯的电压值；全部电芯的电压值中包括问题电芯的电压值。

其中，可以在电池组的多次充电状态下，以相同的采样频率(即采样时间间隔一定)，对每一个电芯分别获取多个采样点处对应的电压值；例如，采样点的采样频率可以为1个/秒，在每一个充电状态下每1s便对全部电芯均获取一次电压值，即得到在每一个充电状态下、每个电芯按1个/秒的采样频率所采集的多个采样点处分别所对应的电压值；并且，全部电芯的电压值中包括有问题电芯的电压值。

例如，可以参见图4所示，图4示出了电池组中24个电芯在17次充放电循环中所获取到的多个采样点处对应的电压值，其中也包括问题电芯的电压值；此外，图4也示出了每个采样点处的电流(图4中以虚线表示)，其中，电流为负的时间段对应的电芯的电压为充电电压，即对应充电状态；电流为正的时间段对应的电芯的电压为放电电压，即对应放电状态；电流为零的时间段对应的电芯的电压为静置电压。

步骤1012：分别计算每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，基于每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定问题电芯。

其中，可以针对电池组中一个电芯计算该电芯在每次循环中各个采样点分别对应的电压标准分，按照相同的计算方式，遍历该电池组中全部电芯，即可得到每个电芯在每次循环中的各个采样点处所对应的电压标准分。

具体地，可以采用上述步骤101所描述的针对问题电芯计算其在每个采样点处的电压标准分的方法，对全部电芯均计算每一个电芯在每一个采样点所对应的电压标准分，即，在每一个采样点用某一电芯在此采样点处的电压值减去该采样点处所有电芯的电压值平均值，用得到的差值再除以所有电芯在该采样点处对应的标准差，即可得到所针对的某一电芯在某采样点处的电压标准分。

可以通过对所得到的全部电芯在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分做进一步数据处理，进而从全部电芯中选择出问题电芯。

可选地，上述步骤1012“基于每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定问题电芯”，可以包括以下步骤A1-A2。

步骤A1：对每个电芯分别绘制电压标准分箱型图；电压标准分箱型图用于表示一个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况。

在本发明实施例中，可以利用统计学中的一种统计图，进一步对每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分进行直观地显示，该统计图可以是箱型图；并且，对一个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分所绘制的箱型图，可以称为该电芯对应的电压标准分箱型图，也就是说，每一个电芯与一个电压标准分箱型图相对应。

例如，共有24个电芯，17次充放电循环，则可以生成24个电压标准分箱型图，参见图5所示，图5示出了电池组中11号电芯的电压标准分箱型图。并且，每个电压标准分箱型图中均包含相应电芯在17次充放电循环的各个采样点处对应的电压标准分，且每个电压标准分箱型图能够显示出相应电芯在17次充放电循环的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况。

步骤A2：从每个电芯分别对应的电压标准分箱型图中，选取目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图，将目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图对应的电芯作为问题电芯。

其中，由于目标值是与相应电芯在每次循环的各个采样点处的电压标准分相关的一系列数据值，且由于每个电压标准分箱型图能够显示出相应电芯在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况，因此，每个电芯的电压标准分箱型图能够显示出每个电芯对应的目标值的分布情况。基于此，可以通过比较每个电芯的电压标准分箱型图中所显示的目标值的分布情况，在某电芯的电压标准分箱型图中所显示的目标值符合衰变特征的情况下，将该电芯作为问题电芯。具体地，本发明实施例所限定的衰变特征可以根据实际所选取的目标值进一步确定，例如，该衰变特征可以是某电芯对应的目标值中的一系列数据值随充放电循环次数增加而呈现出线性下降或急速线性上升的趋势。

例如，如图6所示，图6示出了03号电芯的电压标准分箱型图，且图6中随循环次数增加而呈线性下降趋势的曲线为03号电芯对应的目标值中的一系列数据值的分布情况；并且，结合图5可以看出，图5中随循环次数增加而呈线性上升趋势的曲线为11号电芯对应的目标值中的一系列数据值的分布情况，需要说明的是，本发明实施例未示出其余22个电芯的电压标准分箱型图，但其余22个电芯的电压标准分箱型图均与图5示出的11号电芯的电压标准分箱型图相似；因此可以发现图6所示的3号电芯与图5所示的11号电芯乃至其余22个电芯具有不一致性，进而可以认为在本发明实施例中，问题电芯的衰败特征为：该电芯对应的目标值中的一系列数据值随循环次数增加而呈线性下降趋势，因此，通过比较图6和图5(以及未示出的其余22个电芯的电压标准分箱型图)可知，图6所示的03号电芯对应的目标值中的一系列数据值的分布情况(即目标值)符合衰败特征，故可以确定03号电芯为问题电芯。

或者，可以参见图7所示，在图7所示的实施例中，电池组包括24个电芯，共有7个充放电循环；图7示出了03号电芯的电压标准分箱型图，即03号电芯对应的目标值中的一系列数据值的分布情况。如图7所示，随着循环次数的增加，每个箱型(如图7所示的矩形)的长度不仅呈线性上升的趋势且每个箱型的长度变化较大，证明03号电芯的状态随充放电次数的增加会越来越不稳定；并且，结合图8可以看出，图8示出了11号电芯的电压标准分箱型图；图8中随循环次数增加每个箱型(如图8所示的矩形)的长度变化稳定，证明该11号电芯状态较为稳定；需要说明的是，本发明实施例未示出的其余22个电芯的电压标准分箱型图，但其余22个电芯的电压标准分箱型图均与图8示出的11号电芯的电压标准分箱型图相似；由此，可以发现图7所示的3号电芯与图8所示的11号电芯乃至其余22个电芯具有不一致性，进而可以认为在本发明实施例中，问题电芯的衰败特征为：该电芯对应的目标值中的一系列数据值随循环次数增加而呈急速线性上升趋势，因此，通过比较图7和图8(以及未示出的其余22个电芯的电压标准分箱型图)可知，图7所示的03号电芯对应的目标值中的一系列数据值的分布情况(即目标值)符合衰败特征，故可以确定03号电芯为问题电芯。

本发明实施例可以利用统计学中的箱型图，直观地显示出电芯在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况，从而显示出电芯对应的目标值中的每一个数据值随循环次数的增加而变化的趋势，最终通过比较电池组全部电芯分别对应的电压标准分箱型图，确定哪一个电芯为问题电芯，实现对电池组中多个电芯的不一致程度(也即劣化程度)的量化与预估。

可选地，在将问题电芯分别在每次循环对应的差值作为目标值的情况下，上述步骤103“根据目标值确定问题电芯的衰败时刻”，可以包括以下步骤C3。

步骤C3：根据目标值拟合经验公式，计算经验公式确定问题电芯的衰败时刻。

本发明实施例在将问题电芯分别在每次循环对应的差值作为目标值的情况下，可以通过拟合问题电芯的目标值，例如，采用线性拟合，得到一个经验公式，该经验公式是能够确定问题电芯衰败时刻的公式，并将通过计算经验公式所得到的循环次数作为问题电芯的衰败时刻，在该衰败时刻进行提前预警。

本发明实施例可根据经验公式预测在经过一定的充放电循环次数之后，问题电芯将在哪一次充放电循环中呈现出与正常电芯相比所存在的不一致性(如劣化性)，进而可以确定将哪一个充放电循环的循环次数作为该问题电芯的衰败时刻并进行预警。

可选地，经验公式满足：

V_x＝a×循环次数+b；

其中，V_x表示问题电芯对应的目标值；a和b均表示拟合系数。例如，根据上述步骤C3所拟合得到的经验公式中，拟合系数a可以是0.1357；拟合系数b可以是0.8563。

上文详细描述了本发明实施例提供的电池预警方法，该方法也可以通过相应的装置实现，下面详细描述本发明实施例提供的电池预警装置。

图9示出了本发明实施例所提供的一种电池预警装置的结构示意图。如图9所示，该电池预警装置包括处理器。所述处理器包括：获取模块11、处理模块12和预测模块13。

获取模块11用于在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分。

处理模块12用于从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；所述目标值能够表示所述问题电芯在每次循环的衰败程度。

预测模块13用于根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，将所述问题电芯的衰败时刻作为预警时刻；

处理模块12，包括：处理子模块。

处理子模块用于计算所述问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值。

可选地，状态包括充电状态、放电状态或者静置状态。

可选地，获取模块11，包括：电压值获取子模块和电压标准分计算子模块。

电压值获取子模块用于在所述电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中全部电芯的电压值；所述全部电芯的电压值中包括所述问题电芯的电压值。

电压标准分计算子模块用于分别计算每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，基于所述每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定所述问题电芯。

可选地电压标准分计算子模块，包括：绘制单元和选取单元。

绘制单元用于对每个电芯分别绘制电压标准分箱型图；所述电压标准分箱型图用于表示一个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况。

选取单元用于从每个电芯分别对应的电压标准分箱型图中，选取所述目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图，将所述目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图对应的电芯作为所述问题电芯。

可选地，在所述将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值的情况下，预测模块13，包括：第三预测子模块。

第三预测子模块用于根据所述目标值拟合经验公式，计算所述经验公式确定所述问题电芯的衰败时刻。

可选地，经验公式满足：

V_x＝a×循环次数+b；

其中，V_x表示所述问题电芯对应的目标值；a和b均表示拟合系数。

本发明实施例所提供的装置，可以通过计算问题电芯的电压标准分，从中选取能够表示问题电芯在每次充放电循环的充电状态下的衰败程度的目标值，基于目标值找出问题电芯的衰败时刻，从而对电池组每个阶段的安全稳定状态有一定的把握，更能进一步预测电池可能出现安全问题的时间点，也就可以在传统BMS告警之前提前实现预警，能够避免当电池达到BMS告警时，留给系统维护的操作时间过少的情况发生，且能够避免该电池进一步恶化为热失控造成巨大的安全问题和经济损失。

需要说明的是，上述实施例提供的电池预警装置在实现相应的功能时，仅以上述各功能模块的划分举例说明，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模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的电池预警装置与电池预警方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

根据本申请的一个方面，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装。在该计算机程序被处理器执行时，执行本申请实施例提供的电池预警方法。

此外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该收发器、该存储器和处理器分别通过总线相连，计算机程序被处理器执行时实现上述电池预警方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

具体的，参见图10所示，该电子设备包括总线1110、处理器1120、收发器1130、总线接口1140、存储器1150和用户接口1160。

在本发明实施例中，该电子设备还包括：存储在存储器1150上并可在处理器1120上运行的计算机程序，计算机程序被处理器1120执行时实现上述电池预警方法实施例的各个过程。

收发器1130，用于在处理器1120的控制下接收和发送数据。

本发明实施例中，总线架构(用总线1110来代表)，总线1110可以包括任意数量互联的总线和桥，总线1110将包括由处理器1120代表的一个或多个处理器与存储器1150代表的存储器的各种电路连接在一起。

总线1110表示若干类型的总线结构中的任何一种总线结构中的一个或多个，包括存储器总线以及存储器控制器、外围总线、加速图形端口(Accelerate Graphical Port，AGP)、处理器或使用各种总线体系结构中的任意总线结构的局域总线。作为示例而非限制，这样的体系结构包括：工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线、扩展ISA(Enhanced ISA，EISA)总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)、外围部件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。

处理器1120可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中硬件的集成逻辑电路或软件形式的指令完成。上述的处理器包括：通用处理器、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)或其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。例如，处理器可以是单核处理器或多核处理器，处理器可以集成于单颗芯片或位于多颗不同的芯片。

处理器1120可以是微处理器或任何常规的处理器。结合本发明实施例所公开的方法步骤可以直接由硬件译码处理器执行完成，或者由译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FlashMemory)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、寄存器等本领域公知的可读存储介质中。所述可读存储介质位于存储器中，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

总线1110还可以将，例如外围设备、稳压器或功率管理电路等各种其他电路连接在一起，总线接口1140在总线1110和收发器1130之间提供接口，这些都是本领域所公知的。因此，本发明实施例不再对其进行进一步描述。

收发器1130可以是一个元件，也可以是多个元件，例如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。例如：收发器1130从其他设备接收外部数据，收发器1130用于将处理器1120处理后的数据发送给其他设备。取决于计算机系统的性质，还可以提供用户接口1160，例如：触摸屏、物理键盘、显示器、鼠标、扬声器、麦克风、轨迹球、操纵杆、触控笔。

应理解，在本发明实施例中，存储器1150可进一步包括相对于处理器1120远程设置的存储器，这些远程设置的存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的一个或多个部分可以是自组织网络(ad hoc network)、内联网(intranet)、外联网(extranet)、虚拟专用网(VPN)、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、无线广域网(WWAN)、城域网(MAN)、互联网(Internet)、公共交换电话网(PSTN)、普通老式电话业务网(POTS)、蜂窝电话网、无线网络、无线保真(Wi-Fi)网络以及两个或更多个上述网络的组合。例如，蜂窝电话网和无线网络可以是全球移动通信(GSM)系统、码分多址(CDMA)系统、全球微波互联接入(WiMAX)系统、通用分组无线业务(GPRS)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统、长期演进(LTE)系统、LTE频分双工(FDD)系统、LTE时分双工(TDD)系统、先进长期演进(LTE-A)系统、通用移动通信(UMTS)系统、增强移动宽带(Enhance Mobile Broadband，eMBB)系统、海量机器类通信(massive Machine Type of Communication，mMTC)系统、超可靠低时延通信(UltraReliable Low Latency Communications，uRLLC)系统等。

应理解，本发明实施例中的存储器1150可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性存储器和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器包括：只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存(Flash Memory)。

易失性存储器包括：随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如：静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本发明实施例描述的电子设备的存储器1150包括但不限于上述和任意其他适合类型的存储器。

在本发明实施例中，存储器1150存储了操作系统1151和应用程序1152的如下元素：可执行模块、数据结构，或者其子集，或者其扩展集。

具体而言，操作系统1151包含各种系统程序，例如：框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序1152包含各种应用程序，例如：媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序1152中。应用程序1152包括：小程序、对象、组件、逻辑、数据结构以及其他执行特定任务或实现特定抽象数据类型的计算机系统可执行指令。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电池预警方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

计算机可读存储介质包括：永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，是可以保留和存储供指令执行设备所使用指令的有形设备。计算机可读存储介质包括：电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备以及上述任意合适的组合。计算机可读存储介质包括：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)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、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、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带存储、磁带磁盘存储或其他磁性存储设备、记忆棒、机械编码装置(例如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)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。按照本发明实施例中的界定，计算机可读存储介质不包括暂时信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如穿过光纤电缆的光脉冲)或通过导线传输的电信号。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置、电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所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可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的、机械的或其他的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或也可以不是物理单元，既可以位于一个位置，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全部单元来解决本发明实施例方案要解决的问题。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元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，也可以是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。

所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存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(包括：个人计算机、服务器、数据中心或其他网络设备)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述存储介质包括如前述所列举的各种可以存储程序代码的介质。

在本发明实施例的描述中，所属技术领域的技术人员应当知道，本发明实施例可以实现为方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。因此，本发明实施例可以具体实现为以下形式：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)、硬件和软件结合的形式。此外，在一些实施例中，本发明实施例还可以实现为在一个或多个计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质中包含计算机程序代码。

上述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。计算机可读存储介质包括：电、磁、光、电磁、红外或半导体的系统、装置或器件，或者以上任意的组合。计算机可读存储介质更具体的例子包括：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存(Flash Memory)、光纤、光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件或以上任意组合。在本发明实施例中，计算机可读存储介质可以是任意包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置、器件使用或与其结合使用。

上述计算机可读存储介质包含的计算机程序代码可以用任意适当的介质传输，包括：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)或者以上任意合适的组合。

可以以汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，例如：Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，例如：C语言或类似的程序设计语言。计算机程序代码可以完全的在用户计算机上执行、部分的在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行以及完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括：局域网(LAN)或广域网(WAN)，可以连接到用户计算机，也可以连接到外部计算机。

本发明实施例通过流程图和/或方框图描述所提供的方法、装置、电子设备。

应当理解，流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机可读程序指令通过计算机或其他可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的装置。

也可以将这些计算机可读程序指令存储在能使得计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储介质中。这样，存储在计算机可读存储介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的指令装置产品。

也可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的过程。

以上所述，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电池预警方法，其特征在于，包括：

在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分；

从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；所述目标值能够表示所述问题电芯在每次循环的衰败程度；

根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，将所述问题电芯的衰败时刻作为预警时刻；

所述从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值，包括：

计算所述问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态包括充电状态、放电状态或者静置状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分，包括：

在所述电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中全部电芯的电压值；所述全部电芯的电压值中包括所述问题电芯的电压值；

分别计算每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，基于所述每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定所述问题电芯。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述每个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分，确定所述问题电芯，包括：

对每个电芯分别绘制电压标准分箱型图；所述电压标准分箱型图用于表示一个电芯在每次循环中的各个采样点处对应的电压标准分的分布情况；

从每个电芯分别对应的电压标准分箱型图中，选取目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图，将目标值符合衰变特征的电压标准分箱型图对应的电芯作为所述问题电芯。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值的情况下，所述根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，包括：

根据所述目标值拟合经验公式，计算所述经验公式确定所述问题电芯的衰败时刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述经验公式满足：

V_x＝a×循环次数+b；

其中，V_x表示所述问题电芯对应的目标值；a和b均表示拟合系数。

7.一种电池预警装置，其特征在于，包括：获取模块、处理模块和预测模块；

所述获取模块用于在电池组多次充放电循环的同一状态下，按预设的采样频率在多个采样点采集所述电池组中问题电芯的电压值，并计算所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分；

所述处理模块用于从所述问题电芯分别在每次循环的各个采样点处对应的电压标准分中选取目标值；所述目标值能够表示所述问题电芯在每次循环的衰败程度；

所述预测模块用于根据所述目标值确定所述问题电芯的衰败时刻，将所述问题电芯的衰败时刻作为预警时刻；

所述处理模块包括：处理子模块；

所述处理子模块用于计算所述问题电芯在每次循环所分别对应的多个电压标准分的上四分位数与下四分位数之间的差值，并将所述问题电芯分别在每次循环对应的所述差值作为所述目标值。

8.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如权利要求1至6中任一项所述的电池预警方法中的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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6中任一项所述的电池预警方法中的步骤。

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