CN116449161A - 一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质，所述方法包括：获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；若存在至少一个功率谱积分比值不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，从而精确的检测出储能电池系统中有无电弧、以及进一步检测出处于稳定燃弧状态的电弧。

Description

一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本申请涉及电池储能系统领域，具体而言，涉及一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
储能电池系统是一种直流电源系统，直流电弧自身的特性与交流电弧区别很大，通常难以被传统的保护装置检测到。直流电弧可按照发生原因和形式可分为三种，串联电弧故障、并联电弧故障和接地电弧故障。其中的串联电弧故障是由于直流系统中金属连接头松动、导线破损、接线触点松动使得电路似接非接而产生的，而这些情况在储能电池系统中同样有可能发生，因此在储能电池系统中进行直流电弧检测是十分必要的。而且，储能电池系统中产生电弧后，由于空间相对封闭，电弧会趋于稳定燃烧产生更严重的危害，且稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域特征相差不大，因此目前针对直流系统中稳定燃弧阶段进行检测的方法较少，且精度较低。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质，能够便捷的根据直流信号的频域特征精确的检测出储能电池系统中的处于稳定燃弧状态的电弧。
本申请实施例提供一种电弧检测方法，所述方法包括：
获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
若存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法还包括：
根据是否发生电弧的判断结果、是否处于稳定燃弧阶段的判断结果，从预先配置的多种处理策略中，确定出目标处理策略。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，所述功率谱积分比值，是通过以下方法确定的：
对所述检测时间窗内的直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间内直流电流信号的待检测功率谱积分；
获取每个预设频域区间在无电弧情况下对应的基准功率谱积分；
基于每个预设频域区间的待检测功率谱积分和基准功率谱积分，计算每个预设频域区间的功率谱积分比值。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，每个预设频域区间的基准功率谱积分，是通过以下方法确定的：
在直流电源系统无电弧的情况下，获取所述直流电源系统检测时间窗内的基准直流电流信号；
对所述基准直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间的基准功率谱积分。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件，包括：
将每个预设频域区间的功率谱积分比值与该预设频域区间的第一预设阈值进行对比，判断该预设频域区间的功率谱积分比值是否超出所述第一预设阈值；
若超出，则确定该预设频域区间异常；
若不超出，则确定该预设频域区间正常。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，所述预设频域区间的第一预设阈值，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，包括：
判断连续多个检测检测窗内是否均存在异常预设频域区间；
若是，则判断每一检测时间窗内异常的预设频域区间的频域电流特征是否符合该预设频域区间的第二预设阈值范围；
若均符合，则确定电弧燃烧阶段检测结果为稳定燃弧阶段。
在一些实施例中，所述的电弧检测方法中，所述第二预设阈值范围，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
在一些实施例中，还提供一种电弧检测装置，所述电弧检测装置包括：
获取模块，用于获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
第一判断模块，用于根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
第一确定模块，用于在存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
第二判断模块，用于基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
在一些实施例中，还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行所述的电弧检测方法的步骤。
在一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行所述的电弧检测方法的步骤。
本申请实施例提供一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质，所述方法获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；若存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，这样，从更细粒度上区分正常频域特征和异常频域特征的区别，从而判断储能电池系统中是否发生电弧，并且能够首先基于更高的检测频率及时的检测出发生电弧的情况，再根据更长时间段内的功率谱积分比值验证是否属于稳定燃弧阶段，以便于在检测到产生电弧或者处于稳定燃弧阶段时采用不同的策略及时进行处理，更为及时的解决储能电池系统的故障，防止稳定燃烧的电弧在密封的储能电池系统造成更严重的危害。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本申请实施所述电弧检测方法的方法流程图；
图2示出了本申请实施例所述的储能电池系统的电路示意图；
图3示出了本申请实施例所述的另一种储能电池系统的电路示意图；
图4示出了本申请实施例所述电池组与逆变器相接时稳定电弧阶段与无电弧阶段的电流对比图；
图5示出了本申请实施例所述电池组与逆变器相接时稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域对比图；
图6示出了本申请实施例所述电池组与直流负载相接时稳定电弧阶段与无电弧阶段的电流对比图；
图7示出了本申请实施例所述电池组与直流负载相接时稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域对比图；
图8示出了本申请实施所述判断电弧是否处于稳定燃弧阶段的方法流程图；
图9示出了本申请实施例所述的电弧检测装置的结构示意图；
图10示出了本申请实施例所述的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
储能电池系统是一种直流电源系统，直流电弧自身的特性与交流电弧区别很大，通常难以被传统的保护装置检测到。直流电弧可按照发生原因和形式可分为三种，串联电弧故障、并联电弧故障和接地电弧故障。其中的串联电弧故障是由于直流系统中金属连接头松动、导线破损、接线触点松动使得电路似接非接而产生的，而这些情况在储能电池系统中同样有可能发生，因此在储能电池系统中进行直流电弧检测是十分必要的。
但是，稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域特征相差不大，而且当储能电池系统的电池组连接逆变器和直流负载时，特征频段会出现变化，因此不便于电弧检测或检测精度较低。
基于此，本申请实施例提供一种电弧检测方法、装置、电子设备及介质，所述方法获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；若存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，这样，从更细粒度上区分正常频域特征和异常频域特征的区别，从而判断储能电池系统中是否发生电弧，并且能够首先基于更高的检测频率及时的检测出发生电弧的情况，再根据更长时间段内的功率谱积分比值验证是否属于稳定燃弧阶段，以便于在检测到产生电弧或者处于稳定燃弧阶段时采用不同的策略及时进行处理，更为及时的解决储能电池系统的故障，防止稳定燃烧的电弧在密封的储能电池系统造成更严重的危害。
请参照图1，图1示出了本申请实施所述电弧检测方法的方法流程图，具体的，所述方法包括以下步骤S101-S104:
S101、获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
S102、根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
S103、若存在至少一个功率谱积分比值不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
S104、基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
本申请实施例提供一种电弧检测方法，从更细粒度上区分正常频域特征和异常频域特征的区别，从而判断储能电池系统中是否发生电弧，并且能够首先基于更高的检测频率及时的检测出发生电弧的情况，再根据更长时间段内的功率谱积分比值验证是否属于稳定燃弧阶段，以便于在检测到产生电弧或者处于稳定燃弧阶段时采用不同的策略及时进行处理，更为及时的解决储能电池系统的故障，防止稳定燃烧的电弧在密封的储能电池系统造成更严重的危害。
在所述步骤S101中，获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号。
具体的，所述检测时间窗内的直流电流信号是通过设置在储能电池系统中的电流采集装置采集的。所述直流电流信号为电池组输出的电流。
示例性的，所述电流采集装置为电流传感器。
所述储能电池系统包括电池组和与电池组电性连接的输出设备，所述输出设备包括逆变器、负载等。
请参照图2，图2示出了本申请实施例所述的储能电池系统的电路示意图。如图2所示，电池组201可由多于1个的电池使用串联或并联的方法连接在一起，逆变器202将电池组201中的直流电变为标准的市电接入用户侧低压电网或经过升压变压器送入高压电网。从图2中可以看到，由电池构成的电池组201内包含了许多电气连接结构，当这些电气连接结构之间存在电弧时，会导致整个系统运行出现故障或火灾。在电池组201中，如果出现连接点松动、接触不良等情况，就会引起电池组201内部出现电弧，进而可能会导致系统运行出现故障或引燃电池发生火灾。因此本申请在图2中所示的①位置放置电流传感器检测电路中的电流，以此来检测电池组201内部的电弧。
图3示出了另一种电池储能系统的电路结构示意图；如图3所示，使用超过1个的电池使用串联或并联的方法连接在一起构成电池组301，直接将其与直流负载302相连接，同样在电池组301内部会由于连接点松动、接触点不良等情况导致电弧产生，从而导致电池组301运行出现故障或引起火灾，本申请同样在图中①电流传感器检测电弧。
在所述步骤S102中，根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件。
这里，所述功率谱积分比值是该预设频域区间的一种直流电流特征。
由于当电池组连接逆变器和直流负载时，特征频段会出现变化，因此不便于电弧检测，因此，本申请直接将计算出整个频段内各个频域区间的频域电流特征，从更细致的粒度上的判断是否出现电弧。
具体的，所述功率谱积分比值，是通过以下方法确定的：
对所述检测时间窗内的直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间内直流电流信号的待检测功率谱积分；
获取每个预设频域区间在无电弧情况下对应的基准功率谱积分；
基于每个预设频域区间的待检测功率谱积分和基准功率谱积分，计算每个预设频域区间的功率谱积分比值。
也就是说，通过预设频域区间检测时间窗内的直流电流信号和无电弧情况下每个频域区间内的直流电流信号的功率谱积分比值，表征所述预设频域区间的频域电流特征。
频域区间内直流电流信号的功率谱积分，能够集合电流信号预设频域区间内所有频段的值，也就是放大了直流电流信号在预设频域区间内存在大于正常阈值这种特征，从而更为精确的判断有无发生电弧。
本申请实施例中，每个预设频域区间的基准功率谱积分，是通过以下方法确定的：
在直流电源系统无电弧的情况下，获取所述直流电源系统检测时间窗内的基准直流电流信号；
对所述基准直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间的基准功率谱积分。
具体的，提取检测时间窗内的电流信号的频率分量，在整个频域范围内以f(如1kHz)为频带分割为各频域区间(f1、f2、f3...)，计算待检测电流各预设频域区间上的功率谱积分，并与同工况下正常无弧电流的对应子频段功率谱积分相比，得到频域电流特征：功率谱积分比值。
也就是说，无电弧情况下每个频域区间对应的基准功率谱积分，是同工况下无电弧情况下每个预设频域区间对应的基准功率谱积分。
本申请实施例中，根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件，包括：
将每个预设频域区间的功率谱积分比值与该预设频域区间的第一预设阈值进行对比，判断该预设频域区间的功率谱积分比值是否超出所述第一预设阈值；
若超出，则确定该预设频域区间异常；
若不超出，则确定该预设频域区间正常。
所述预设频域区间的第一预设阈值，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
示例性的，本申请实施例中，所述第一预设阈值，是通过以下方法确定的：
获取每个频域区间在无电弧的正常情况下的第一历史实验直流电流数据、产生处于产生电弧的异常情况下的第二历史实验直流电流数据；
基于所述第一历史直流电流数据、第二历史直流电流数据，确定同工况下每个频域区间的第一预设阈值。
也就是说，每个预设频域区间的频域电流特征有两种情况，正常或异常。
所述第一预设阈值，是基于所述预设频域区间在同工况、无电弧的正常情况下的历史实验直流电流数据确定的；这里，所述工况是基于储能电池系统所连接的输出设备和输出设备的功率确定的。因为针对一个储能电池系统，可能在不同的情况下连接不同的输出设备，且输出设备的功率也可能不相同。因此，储能电池系统在不同的工况下，处于正常状态时的电流也不同，这样在不同的工况下，预设频域区间对应的第一预设阈值也不同。
基于此，可以根据储能电池系统的历史实验数据，预先确定出储能电池系统在不同工况下的、每个预设频域区间的候选第一预设阈值；例如，在储能电池系统在目标工况下初次运行时，检测其正常的直流电流信号，并根据历史实验数据确定产生电弧时直流电流信号的变化，确定目标工况下的每个预设频域区间的第一预设阈值。
也就是说，根据实验、测试或者使用过程中的历史数据，能够确定每个预设频域区间的功率谱积分比值的阈值，任一预设频域区间的功率谱积分比值超出这个阈值则可以判定发生电弧。
在所述步骤S103中，若存在至少一个功率谱积分比值不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧。
具体的，需要根据每个预设频域区间的频域电流特征是否异常，判断所述检测时间窗内是否发生电弧，其具体步骤为：
判断是否存在频域电流特征异常的预设频域区间；
若存在，则确定所述检测时间窗内是否发生电弧。
也就是说，只要有一个预设频域区间的功率谱积分比值异常，则说明检测时间窗内发生电弧，从而在更细粒度上检测是否发生电弧。
请参照图4，图4为电池组与逆变器相接时稳定电弧阶段与无电弧阶段的电流对比；请参照图5，图5为电池组与逆变器相接时稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域对比。请参照图6，图6为电池组与直流负载相接时稳定电弧阶段与无电弧阶段的电流对比；请参照图7，图7所示电池组与直流负载相接时稳定燃弧阶段电流与正常无弧电流的频域对比。
分析图4、图5、图6和图7可知，当电池组内部出现电弧且处于稳定燃弧阶段时，通过电流传感器所测得的电流信号不仅在时域中会出现与无电弧时电流相似的特征，而且在频域中特征也相差不大，同时还发现当电池组连接逆变器和直流负载时，特征频段会出现变化。因此，仅仅根据时域或频域中的电流值，无法判断电弧是否处于稳定燃烧阶段。但是，储能电池系统中产生电弧后，由于空间相对封闭，电弧会趋于稳定燃烧产生更严重的危害，因此，需要判断产生的电弧是否处于稳定燃烧阶段。
基于此，在所述步骤S104中，基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
具体的，请参照图8，本申请实施例中，基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，包括以下步骤S801-S803:
S801、判断连续多个检测检测窗内是否均存在异常预设频域区间；
S802、若是，则判断每一检测时间窗内异常的预设频域区间的频域电流特征是否符合该预设频域区间的第二预设阈值范围；
S803、若均符合，则确定电弧燃烧阶段检测结果为稳定燃弧阶段。
也就是说，所述电弧燃烧阶段检测结果有两种情况：处于稳定燃弧阶段，或者不处于稳定燃弧阶段。
所述第二预设阈值范围，即为稳定燃弧对应的阈值范围。
由于本申请中所述频域区间的异常频域电流特征为功率谱积分比值，因此，所述第二预设阈值范围是与功率谱积分比值匹配的、稳定燃弧对应的第二预设阈值范围。
例如，正常情况下预设频域区间的功率谱积分比值应为1以下，即第一预设阈值(或称之为第一预设阈值)为1，当待检测电流的频域电流特征(即功率谱积分比值)未超过1，为正常无电弧电流，若超过1则为电弧电流，接着进行第二预设阈值检测，若功率谱积分比值未超过第二预设阈值，即位于第一、第二预设阈值范围内(第二预设阈值范围)，则为稳定燃烧的电弧，若超过第二预设阈值，则电弧燃烧不稳定。
基于此，判断所述异常的预设频域区间的异常频域电流特征是否符合对应的第二预设阈值范围，若符合，则说明检测时间窗内产生的电弧处于稳定燃弧阶段。
与第一预设阈值相类似，所述第二预设阈值范围，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
示例性的，本申请实施例中，所述第二预设阈值范围，是通过以下方法确定的：
获取每个频域区间在无电弧的正常情况下的第一历史实验直流电流数据、产生处于稳定燃弧阶段电弧的异常情况下的第三历史实验直流电流数据；
基于所述第一历史直流电流数据、第三历史直流电流数据，确定同工况下每个频域区间的第二预设阈值范围。
可以看到，本申请实施例中，第一预设阈值、第二预设阈值范围都是与功率谱积分比值对应的阈值范围，频域区间的功率谱积分比值小于等于第一预设阈值则说明该频域区间正常，频域区间的功率谱积分比值超出第一预设阈值则说明该频域区间异常，若异常频域区间的功率谱积分比又位于第二预设阈值范围，则说明检测窗口内的电弧处于稳定燃弧阶段。第一预设阈值、第二预设阈值范围都是根据历史实验电流数据得到的，通常情况下，第二预设阈值范围的下限高于第一预设阈值，例如第一预设阈值为1，第二预设阈值范围为[1.5,2]。
电弧检测结果能够说明储能电池系统中是否发生了电弧，若是，则有可能是一闪而逝的电弧或者稳定燃烧的电弧；连续多个检测检测窗内均存在异常预设频域区间能够说明储能电池系统处于稳定燃弧阶段，而非是一闪而逝的电弧。
处于不同阶段的电弧危害不同，紧急程度不同，在一些情况下可以采用不同的处理策略进行处理，例如检测到电弧但电弧未处于稳定燃烧阶段，则发出警告声音；若检测到电弧处于稳定燃弧阶段则切断电源并通过工作人员进行检修等等。
基于此，本申请实施例所述的电弧检测方法还包括：
根据是否发生电弧的判断结果、是否处于稳定燃弧阶段的判断结果，从预先配置的多种处理策略中，确定出目标处理策略。
同时，区分不同的情况，还能够收集更多的实验数据，便于以后对储能电池系统进行分析，发现问题所在，进而改进储能电池系统。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与电弧检测方法对应的电弧检测装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述电弧检测方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参照图9，图9示出了本申请实施例所述的电弧检测装置的结构示意图，具体的，所述电弧检测装置包括：
获取模块901，用于获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
第一判断模块902，用于根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
第一确定模块903，用于在存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
第二判断模块904，用于基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
本申请实施例提供一种电弧检测装置，所述装置获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；若存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，这样，从更细粒度上区分正常频域特征和异常频域特征的区别，从而判断储能电池系统中是否发生电弧，并且能够首先基于更高的检测频率及时的检测出发生电弧的情况，再根据更长时间段内的功率谱积分比值验证是否属于稳定燃弧阶段，以便于在检测到产生电弧或者处于稳定燃弧阶段时采用不同的策略及时进行处理，更为及时的解决储能电池系统的故障，防止稳定燃烧的电弧在密封的储能电池系统造成更严重的危害。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置还包括：
第二确定模块，用于根据是否发生电弧的判断结果、是否处于稳定燃弧阶段的判断结果，从预先配置的多种处理策略中，确定出目标处理策略。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置还包括：
第三确定模块，用于对所述检测时间窗内的直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间内直流电流信号的待检测功率谱积分；
获取每个预设频域区间在无电弧情况下对应的基准功率谱积分；
基于每个预设频域区间的待检测功率谱积分和基准功率谱积分，计算每个预设频域区间的功率谱积分比值。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置还包括：
第四确定模块，用于在直流电源系统无电弧的情况下，获取所述直流电源系统检测时间窗内的基准直流电流信号；
对所述基准直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间的基准功率谱积分。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置的第一判断模块，在用于根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件时，具体用于：
将每个预设频域区间的功率谱积分比值与该预设频域区间的第一预设阈值进行对比，判断该预设频域区间的功率谱积分比值是否超出所述第一预设阈值；
若超出，则确定该预设频域区间异常；
若不超出，则确定该预设频域区间正常。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置的第一判断模块中，所述预设频域区间的第一预设阈值，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置中的第二判断模块，在用于基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段时，具体用于：
判断连续多个检测检测窗内是否均存在异常预设频域区间；
若是，则判断每一检测时间窗内异常的预设频域区间的频域电流特征是否符合该预设频域区间的第二预设阈值范围；
若均符合，则确定电弧燃烧阶段检测结果为稳定燃弧阶段。
在一些实施例中，所述的电弧检测装置中的第二判断模块，所述第二预设阈值范围，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与电弧检测方法对应的电子设备，由于本申请实施例中的电子设备解决问题的原理与本申请实施例上述电弧检测方法相似，因此电子设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
请参照图10，本申请实施例提供一种电子设备1000，所述电子设备1000包括：处理器1002、存储器1001和总线，所述存储器1001存储有所述处理器1002可执行的机器可读指令，当电子设备800运行时，所述处理器1002与所述存储器1001之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器1002执行时执行所述的电弧检测方法的步骤。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与电弧检测方法对应的计算机可读存储介质，由于本申请实施例中的计算机可读存储介质解决问题的原理与本申请实施例上述电弧检测方法相似，因此计算机可读存储介质的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行项所述的电弧检测方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，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，又例如，多个模块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信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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。
另外，在本申请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，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的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(可以是个人计算机，平台服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电弧检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
若存在至少一个功率谱积分比值不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
2.根据权利要求1所述的电弧检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据是否发生电弧的判断结果、是否处于稳定燃弧阶段的判断结果，从预先配置的多种处理策略中，确定出目标处理策略。
3.根据权利要求1所述的电弧检测方法，其特征在于，所述功率谱积分比值，是通过以下方法确定的：
对所述检测时间窗内的直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间内直流电流信号的待检测功率谱积分；
获取每个预设频域区间在无电弧情况下对应的基准功率谱积分；
基于每个预设频域区间的待检测功率谱积分和基准功率谱积分，计算每个预设频域区间的功率谱积分比值。
4.根据权利要求1所述的电弧检测方法，其特征在于，每个预设频域区间的基准功率谱积分，是通过以下方法确定的：
在直流电源系统无电弧的情况下，获取所述直流电源系统检测时间窗内的基准直流电流信号；
对所述基准直流电流信号进行频域分析，确定每个预设频域区间的基准功率谱积分。
5.根据权利要求1所述的电弧检测方法，其特征在于，根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件，包括：
将每个预设频域区间的功率谱积分比值与该预设频域区间的第一预设阈值进行对比，判断该预设频域区间的功率谱积分比值是否超出所述第一预设阈值；
若超出，则确定该预设频域区间异常；
若不超出，则确定该预设频域区间正常。
6.根据权利要求5所述的电弧检测方法，其特征在于，所述预设频域区间的第一预设阈值，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
7.根据权利要求1所述的电弧检测方法，其特征在于，基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段，包括：
判断连续多个检测检测窗内是否均存在异常预设频域区间；
若是，则判断每一检测时间窗内异常的预设频域区间的频域电流特征是否符合该预设频域区间的第二预设阈值范围；
若均符合，则确定电弧燃烧阶段检测结果为稳定燃弧阶段。
8.根据权利要求7所述的电弧检测方法，其特征在于，所述第二预设阈值范围，是基于同工况的历史实验直流电流数据确定的。
9.一种电弧检测装置，其特征在于，所述电弧检测装置包括：
获取模块，用于获取直流电源系统的当下的检测时间窗内的直流电流信号；
第一判断模块，用于根据所述直流电流信号在每个预设频域区间的功率谱积分比值与第一预设条件，判断每个预设频域区间的功率谱积分比值是否符合第一预设条件；
第一确定模块，用于在存在至少一个不符合第一预设条件的异常预设频域区间，则确定所述检测时间窗内发生电弧；
第二判断模块，用于基于连续多个检测检测窗内的异常预设频域区间的功率谱积分比值和第二预设条件，判断电弧是否处于稳定燃弧阶段。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至8任意一项所述的电弧检测方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至8任意一项所述的电弧检测方法的步骤。
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