CN117706402B - 工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及系统。该方法包括：获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；综合启动前数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。本申请通过自动采集不同工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，以了解电瓶为发动机提供动力的能力及老化程度，能够有效地检测工程机械电瓶的健康状态，及时发现电瓶存在的问题，为维护和更换电瓶提供依据。

Description

工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及电瓶检测技术领域，尤其涉及一种工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及系统。

背景技术

随着工程机械的广泛应用，电瓶作为其关键组成部分，其健康状态对工程机械的正常运行具有重要影响。然而，由于操作环境恶劣、使用频率高、维护不当等原因，电瓶容易出现故障，如电瓶老化动力不足、蓄电能力下降等，导致工程机械无法正常启动或者运行不稳定。因此，对工程机械电瓶的健康状态进行及时、准确的评价，对于预防故障、保证工程机械的正常运行具有重要意义。

在实现本申请实施例过程中，发现相关技术中至少存在如下技术问题：

定期人工检查或使用专业仪器进行电瓶检测等存在局限性，检测结果容易受人为因素影响，工程机械电瓶的健康状态评价精确度低。

发明内容

本申请实施例提供了一种工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及系统，以解决如何提升工程机械电瓶的健康状态评价精确度的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种工程机械电瓶的健康状态评价方法，包括：

获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；

对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；

综合所述启动前数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；

根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果之前，还包括：

根据所述工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数，以根据所述标准参数进行工程机械电瓶的健康状态评价。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期分析参数包括：最大跌落电压值、波峰数量、波谷数量、波形周期和峰谷电压值；

所述启动末期分析参数包括：设定电压值的出现次数。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果，包括：

所述最大跌落电压值越大，则电瓶为发动机提供动力能力越弱；

所述波峰数量和波谷数量越多，则发动机启动前，电瓶经过驱动周期数量越多；

所述波形周期越长，则发动机启动初期转速越小，电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，所述对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，包括：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为所述启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为所述启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为所述启动末期数据的结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，所述对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，还包括：

确定电瓶电压值跌落大于所述设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为所述启动前期数据和所述启动末期数据的分割点。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期分析参数还包括所述启动前期数据对应的时长；相应的，所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果，还包括：

所述启动前期数据对应的时长越长，则电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，所述确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，包括：

根据所述电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差；

保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

第二方面，本申请实施例提供了一种工程机械电瓶的健康状态评价装置，包括：

获取模块，用于获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；

预处理模块，用于对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；

分析模块，用于综合所述启动前数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；

评价模块，用于根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。

在一种可能的实现方式中，所述评价模块，还用于在所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果之前，根据所述工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数，以根据所述标准参数进行工程机械电瓶的健康状态评价。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期分析参数包括：最大跌落电压值、波峰数量、波谷数量、波形周期和峰谷电压值；

所述启动末期分析参数包括：设定电压值的出现次数。

在一种可能的实现方式中，所述评价模块，具体用于：

所述最大跌落电压值越大，则电瓶为发动机提供动力能力越弱；

所述波峰数量和波谷数量越多，则发动机启动前，电瓶经过驱动周期数量越多；

所述波形周期越长，则发动机启动初期转速越小，电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，所述预处理模块，具体用于：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为所述启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为所述启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为所述启动末期数据的结束时刻。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，所述预处理模块，具体还用于：

确定电瓶电压值跌落大于所述设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为所述启动前期数据和所述启动末期数据的分割点。

在一种可能的实现方式中，所述启动前期分析参数还包括所述启动前期数据对应的时间。

所述评价模块，具体还用于所述启动前期数据对应的时长越长，则电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块，具体用于：

根据所述电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差；

保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种工程机械电瓶的健康状态评价系统，包括工程机械和服务器；其中，所述服务器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

第四方面，本申请实施例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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本申请实施例提供一种工程机械电瓶的健康状态评价方法、装置及工程机械电瓶的健康状态评价系统，通过获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，然后，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据。接着，综合启动前数据和启动末期数据进行分析处理，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数，以反应电瓶为发动机提供动力的能力或老化程度。最后，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。本申请方案通过自动采集不同工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，以了解电瓶为发动机提供动力的能力及老化程度，能够有效地检测工程机械电瓶的健康状态，及时发现电瓶存在的问题，为维护和更换电瓶提供依据，从而降低工程机械的运行成本和维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价方法的应用场景图；

图2是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价方法的实现流程图；

图3是本申请一实施例提供的工程机械电瓶电压波动示意图；

图4是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价装置的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的服务器的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

图1是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价方法的应用场景图。如图1所示，工程机械配置有车载无线终端（即TYBOX），车载无线终端在车辆启动时采集电压信息，并通过无线通讯设施将采集到的电压信息发送至服务器侧，由服务器或与服务器连接的个人计算机(Personal Computer,PC)分析每台工程机械每次启动时的电压信息，以对发动机或机械工程电瓶的使用趋势和健康状态进行分析评价。

基于以上论述，可以将工程机械电瓶的健康状态评价方法分为数据采集、数据传输和数据分析三个过程。

数据采集过程中，TYBOX与工程机械本身电瓶相连，由工程机械电瓶供电。在工程机械打开车钥匙的同时TYBOX的模拟量采集电路高频率获取工程机械的电瓶电压，同时以同样频率采集发动机转速，然后将采集数据分组压缩。数据传输过程中，TYBOX将压缩后的数据利用自身移动通信模组，发送到本地服务器。数据分析过程中，本地服务器进行实时数据接收、数据解析、数据计算和电瓶生命周期识别。可选地，本地服务器划分为实时数据接收模块、数据解析模块、数据算法模块和电瓶生命周期识别模块。

在一具体实施例中，数据采集、数据传输和数据分析三个过程具体如下：

数据采集过程：TYBOX实时检测工程机械车钥匙状态，开机后立即采集电瓶电压并保存，当检测到工程机械着车时连续采集7秒，采集频率10ms，同时同频率采集工程机械发动机转速。启动完成后将启动前3秒和启动后7秒数据压缩为一个数据包并发送。此过程存在启动前数据采集不完整的风险，因此系统结合工程机械的工作规律，设置TYBOX的第二天唤醒时间，开机后一直等待工程机械开机，等待1小时，此期间如果工程机械启动发动机，则能完整采集启动过程电压。

数据传输过程：基于移动通信，TYBOX与本地服务器建立传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）链接，实时将数据发送到本地服务器。

数据分析过程：此过程是此方法的关键步骤，输入是上述过程获取的数据，分析过程包括接收、解析、算法处理和分析，最终得出电瓶使用趋势的结论。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图2是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价方法的实现流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

S201，获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据。

其中，电瓶运行数据由工程机械的TYBOX采集，在TYBOX启动延时的情况下，存在对电瓶运行数据采集不完整的情况。另外，在短时间内进行多次启动时，电瓶启动初始状态差异较大，则会出现偏差较大的电瓶运行数据。

因此，为了提升电瓶运行数据对工程机械电瓶的健康状态评价可参考性，需要将电瓶运行数据中采集不完整或偏差较大数据进行过滤等操作，以确定用于电瓶健康状态检测的启动数据。

另外，在具体实施过程中，获取到的电瓶运行数据为根据设定采样频率获取到的多个电压采样值，为了便于分析出电瓶电压的变化趋势，确定用于电瓶健康状态检测的启动数据时，还需要根据电压采样值描绘电压随时间变化的曲线。

S202，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据。

在不同实施例中，对于启动数据的阶段划分方式不同。

可选地，将启动数据划分为启动前期数据和启动末期数据。该划分方式简洁明了，能够提升数据划分效率。

可选地，将启动数据划分为启动初期数据、启动中期和启动末期数据。该方式更详细地描述启动过程的各个阶段。

图3是本申请一实施例提供的工程机械单次启动时电瓶电压变化曲线。其中，示出了两种启动数据的阶段划分方式的划分结果。主要区别在于启动前期数据是否进行启动初期数据和启动中期两段式划分。

如图3所示，电瓶在启动过程中有急速跌落、波动到稳定的变化阶段。其中，在不同阶段的变化状态能够反应出电瓶的不同健康状态。因此，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，提高工程机械电瓶的健康状态评价精确度。

S203，综合启动前数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数。

在具体实施过程中，工程机械设备电瓶的性能会随着使用次数或使用时间的增加而逐渐降低。因此，为了准确评估工程机械设备电瓶的健康状态，需要收集并分析一段使用时间内多次工程机械启动时刻的数据。通过对这些数据进行分析，我们可以判断出工程机械电瓶性能的变化趋势。

针对每次工程机械启动时刻的数据，需要将其划分为启动前数据和启动末期数据两个部分，同时，需要对应获取用于评估电瓶健康状态的启动前期分析参数和启动末期分析参数，以便基于分析参数了解电瓶的健康状态，例如：电压、放电性能以及电瓶的老化程度等，方便全面了解电瓶的性能状态。

S204，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。

在步骤S203中获取到启动前期分析参数和启动末期分析参数后，我们需要对启动末期数据进行深入分析，需要将启动前数据和启动末期数据进行比较，以评估电瓶性能的变化趋势。这可以帮助工程人员或售后服务人员判断出电瓶的健康状态，并预测出电瓶在未来使用中的性能表现。

在具体实施过程中，根据工程机械电瓶的健康状态评价结果制定相应的措施，例如：如果发现电瓶性能下降或存在安全隐患，则及时进行更换或维修；也可以根据评价结果优化工程机械的使用方式，以延长电瓶的使用寿命。总之，通过对工程机械设备电瓶使用数据的收集和分析，我们可以全面了解电瓶的性能状态，并制定相应的措施来保障工程机械的正常运行。这对于提高工程机械设备的使用效率和安全性具有重要意义。

在本实施例中，通过获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，然后，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据。接着，综合启动前数据和启动末期数据进行分析处理，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数，以反应电瓶为发动机提供动力的能力或老化程度。最后，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。本申请方案通过自动采集不同工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，以了解电瓶为发动机提供动力的能力及老化程度，能够有效地检测工程机械电瓶的健康状态，及时发现电瓶存在的问题，为维护和更换电瓶提供依据，从而降低工程机械的运行成本和维护成本。

在实际生产生活过程中，该方案的实施可以带来诸多好处，包括提高工程机械的运行效率、延长电瓶使用寿命、降低维护成本等。同时，该方案还可以提高工程机械的可靠性和安全性，避免因电瓶问题引起的意外事故。

在一种可能的实现方式中，在步骤S204，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果之前，还包括：

根据工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数，以根据标准参数进行工程机械电瓶的健康状态评价。

其中，不同工程机械类型对应的动力需求不同，对应的，启动过程汇总电压变化趋势不同。同理，不同的发动机类型，启动过程汇总电压变化趋势不同，例如：发动机四缸和六缸对应的电压波动周期数量不同。

在具体实施例中，服务器中存储有针对不同工程机械类型和发动机类型的工程机械电瓶的标准参数，以作为参考数据更好的衡量电瓶的性能表现，同时，在工程机械电瓶的健康状态评价过程直接中通过查表或检索的方式获取，能够提升评价效率。

在本实施例中，根据工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数的方式，能够更准确地进行电瓶健康状态的评价。通过使用标准参数作为参考，可以更好地衡量电瓶的性能表现，并且可以针对不同类型的工程机械和发动机进行更精细化的评价。此外，通过获取和使用标准参数，服务器还可以进行趋势分析和预测，从而提前发现潜在问题并采取相应的维护措施，有助于提高工程机械的可靠性和使用寿命。

在一种可能的实现方式中，启动前期分析参数包括：最大跌落电压值、波峰数量、波谷数量、波形周期和峰谷电压值；

启动末期分析参数包括：设定电压值的出现次数。

其中，电瓶在工程机械启动至稳定运行状态之前一段时间内，电压值逐渐趋于平稳。当设定电压值出现次数超过设定值时，判断电瓶能够提供足够动力保证工程机械正常启动运行。

在一种可能的实现方式中，步骤S204，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果，包括：

最大跌落电压值越大，则电瓶为发动机提供动力能力越弱；

波峰数量和波谷数量越多，则发动机启动前，电瓶经过驱动周期数量越多；

波形周期越长，则发动机启动初期转速越小，电瓶为发动机提供动力能力越弱。

其中，基于启动前期分析参数进行电瓶健康状态分析时，基于多次启动时刻对应的最大跌落电压值变化趋势，判断电瓶性能下降的情况，例如：电压跌落电压值越小，发动机成功启动概率越大；电压跌落电压值越大，发动机成功启动概率越小。

通过波峰数量和波谷数量计算发动机启动的转数，分析发动机启动前期经过几个周期电压来驱动，通过周期数的增加趋势评价电瓶的健康状态。

通过波形周期的长度变化转换为转速，计算发动机的起始转速，计算方式为1秒除以波形周期得到转速。基于多次启动时刻对应的转速变化趋势，评价电瓶的健康状态。

在本实施例中，基于对启动前期数据和启动末期数据分析，获取多个分析参数，以从多个方面和维度来对工程机械电瓶的健康状态进行评价，提升评价精确度，便于有效进行维护或及时更换电瓶。

如前述实施例介绍，在不同实施例中，对于启动数据的阶段划分方式不同。具体的，划分过程如下。

在一种可能的实现方式中，步骤S202，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，包括：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为启动末期数据的结束时刻。

其中，设定电压阈值根据工程机械类型和发动机类型确定。不同工程机械类型和发动机类型动力需求不同，则设定电压阈值不同。

另外，启动末期数据的起始时刻也即启动前期数据的结束时刻。如图3所示，t0为启动前期数据的起始时刻；t2为启动前期数据的结束时刻，也即启动末期数据的起始时刻；t3为启动末期数据的结束时刻。

在基于电瓶电压值判断发动机转速达到设定转速时，则确定发动机能够稳定运行。

本实施例中，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据两个阶段，简单明了，提升划分效率。

在一种可能的实现方式中，启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，步骤S202，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，还包括：

确定电瓶电压值跌落大于设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为启动前期数据和启动末期数据的分割点。

在一种可能的实现方式中，启动前期分析参数还包括启动前期数据对应的时长；相应的，步骤S204，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果，还包括：

启动前期数据对应的时长越长，则电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在另一种实施例中，基于启动前期数据中电压峰谷值判断是否出现多次启动，启动次数越多，则电瓶性能下降程度越严重。

在本实施例中，我们对启动数据进行预处理，将其分为三个阶段：启动前期数据、启动中期数据以及启动末期数据。这种划分方式能够更详细地描述启动过程的各个阶段，有助于我们更全面地了解工程机械电瓶的健康状态。此外，我们进一步基于启动前期数据和启动末期数据的划分，综合启动前期数据得出新的分析参数，从而增加了对工程机械电瓶健康状态评价的评价维度，提升了评价的精确度。这样的处理方法使得我们能够更全面、更深入地分析工程机械电瓶的健康状态，提高了诊断的准确性和效率。

在不同实施例中，步骤S201中，确定用于电瓶健康状态检测的启动数据的方式不同。

在一种可能的实现方式中，步骤S201中，确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，包括：

根据电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差；

保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

在具体实施过程中，电动机在工程机械冷启动和热启动过程中，存在以下三个方面区别：

1、启动时间：冷启动的电动机由于需要克服电动机油膜厚度和粘度问题，启动时需要提供比较大的启动电流，所以启动时间相对较长。而热启动时，由于电动机在正常工作温度下，内部各部件已经达到正常工作状态，启动时只需要进行简单的电气操作即可，所以启动时间相对较短。

2、启动电流：冷启动时，由于电动机油膜厚度和粘度问题，以及温度问题，导致启动时需要提供比较大的启动电流。而热启动时需要的启动电流相对较小。

3、启动转矩：冷启动的电动机由于温度问题，启动时电动机的转矩和剩余能力比较小。而热启动时，电动机的转矩和剩余能力比较大。

基于上述差异，电瓶在工程机械的冷启动和热启动状态下，会呈现出不同的电压变化趋势。然而，由于不同时刻热启动对应的初始状态并不固定，因此，从热启动状态下采集的电瓶运行数据无法准确评估工程机械电瓶的健康状态。为了提高电瓶运行数据的参考价值，在本实施例中选择冷启动状态下的电瓶运行数据作为用于电瓶健康状态检测的启动数据。

其中，通过工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差，确定电瓶运行数据是否为对应工程机械的冷启动状态的数据。

其中，在不同实施例中，时间差阈值与发动机的运行功率和使用环境数据中一项或两项有关。

可选地，发动机的运行功率越大，则时间差阈值越大。这是由于发动机的运行功率越大，产生的热量越大，导致冷却所需时间越长，因此需要更大的时间差阈值来判断工程机械是否处于冷启动状态。

可选地，使用环境数据包括：环境温度、昼夜温差、使用季节、使用地域等；对应的环境温度越高，则时间差阈值越大。这是由于环境温度越高，发动机与环境热交换的效率越低，导致冷却所需时间越长，因此需要更大的时间差阈值来判断工程机械是否处于冷启动状态。

在本实施例中，通过计算两次启动之间的时间差和设定时间差阈值，过滤掉过于频繁或过于稀疏的启动数据，保留时间差大于阈值的数据，确保只分析相对稳定的启动情况，避免热启动数据对工程机械电瓶的健康状态评价结果的影响。

在一种可能的实现方式中，步骤S201中，确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，包括：

根据电瓶运行数据，确定每天中工程机械首次启动时间对应的电瓶运行数据，作为启动数据；其中，电瓶运行数据包括采集时刻。

在本实施例中，获取每天工程机械首次启动时的电瓶运行数据，反映电瓶在一天的开始时的健康状态，有助于发现可能存在的持续性问题或趋势。同时，通过分析每天的首次启动数据，可以更好地了解设备在一天内的使用情况。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图4是本申请一实施例提供的工程机械电瓶的健康状态评价装置的结构示意图，如图4所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，如图4所示，该装置包括：

获取模块401，用于获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；

预处理模块402，用于对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；

分析模块403，用于综合启动前数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；

评价模块404，用于根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。

在一种可能的实现方式中，评价模块404，还用于在根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果之前，根据工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数，以根据标准参数进行工程机械电瓶的健康状态评价。

在一种可能的实现方式中，启动前期分析参数包括：最大跌落电压值、波峰数量、波谷数量、波形周期和峰谷电压值；

启动末期分析参数包括：设定电压值的出现次数。

在一种可能的实现方式中，评价模块404，具体用于：

最大跌落电压值越大，则电瓶为发动机提供动力能力越弱；

波峰数量和波谷数量越多，则发动机启动前，电瓶经过驱动周期数量越多；

波形周期越长，则发动机启动初期转速越小，电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，预处理模块402，具体用于：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为启动末期数据的结束时刻。

在一种可能的实现方式中，启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，预处理模块402，具体还用于：

确定电瓶电压值跌落大于设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为启动前期数据和启动末期数据的分割点。

在一种可能的实现方式中，启动前期分析参数还包括启动前期数据对应的时间。

评价模块404，具体还用于启动前期数据对应的时长越长，则电瓶为发动机提供动力能力越弱。

在一种可能的实现方式中，获取模块401，具体用于：

根据电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差；

保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

在本实施例中，通过获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，然后，对启动数据进行预处理，将启动数据分为启动前期数据和启动末期数据。接着，综合启动前数据和启动末期数据进行分析处理，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数，以反应电瓶为发动机提供动力的能力或老化程度。最后，根据启动前期分析参数、启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果。本申请方案通过自动采集不同工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，以了解电瓶为发动机提供动力的能力及老化程度，能够有效地检测工程机械电瓶的健康状态，及时发现电瓶存在的问题，为维护和更换电瓶提供依据，从而降低工程机械的运行成本和维护成本。

在实际生产生活过程中，该方案的实施可以带来诸多好处，包括提高工程机械的运行效率、延长电瓶使用寿命、降低维护成本等。同时，该方案还可以提高工程机械的可靠性和安全性，避免因电瓶问题引起的意外事故。

本申请实施例还公开一种工程机械电瓶的健康状态评价系统，包括工程机械和服务器。图5是本申请一实施例提供的服务器的结构示意图。如图5所示，该实施例的服务器5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个工程机械电瓶的健康状态评价方法实施例中的步骤，例如图2所示的各步骤。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示各模块的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述服务器5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成图4所示各模块。

所述服务器5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述服务器5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是服务器5的示例，并不构成对服务器5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述服务器还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、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 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述服务器5的内部存储单元，例如服务器5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述服务器5的外部存储设备，例如所述服务器5上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述服务器5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述服务器所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/服务器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/服务器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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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。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。

所述集成的模块/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取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个工程机械电瓶的健康状态评价方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工程机械电瓶的健康状态评价方法，其特征在于，包括：

获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；

对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；

综合所述启动前期数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；

根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果；

其中，所述对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，包括：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为所述启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为所述启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为所述启动末期数据的结束时刻；

所述启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，所述对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据，还包括：

确定电瓶电压值跌落大于所述设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为所述启动前期数据和所述启动末期数据的分割点；

所述确定用于电瓶健康状态检测的启动数据，包括：

根据所述电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差；

保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果之前，还包括：

根据所述工程机械类型和发动机类型获取工程机械电瓶的标准参数，以根据所述标准参数进行工程机械电瓶的健康状态评价。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述启动前期分析参数包括：最大跌落电压值、波峰数量、波谷数量、波形周期和峰谷电压值；

所述启动末期分析参数包括：设定电压值的出现次数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果，包括：

所述最大跌落电压值越大，则电瓶为发动机提供动力能力越弱；

所述波峰数量和波谷数量越多，则发动机启动前，电瓶经过驱动周期数量越多；

所述波形周期越长，则发动机启动初期转速越小，电瓶为发动机提供动力能力越弱。

5.一种工程机械电瓶的健康状态评价装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取工程机械历史启动时刻对应的电瓶运行数据，并确定用于电瓶健康状态检测的启动数据；

预处理模块，用于对所述启动数据进行预处理，将所述启动数据分为启动前期数据和启动末期数据；

分析模块，用于综合所述启动前期数据和启动末期数据，对应不同工程机械历史启动时刻，分别获取启动前期分析参数和启动末期分析参数；

评价模块，用于根据所述启动前期分析参数、所述启动末期分析参数和变化趋势，确定工程机械电瓶的健康状态评价结果；

所述预处理模块，具体用于：

在电瓶电压值出现大于设定电压阈值的跌落时，确定对应时刻为所述启动前期数据的起始时刻；

划分电瓶电压值波动区间，并确定电压下跌过程中的最后一个最低点所对应的时刻为所述启动末期数据的起始时刻；

基于电瓶电压值确定对应的发动机转速值，确定设定转速所对应的时刻为所述启动末期数据的结束时刻；

所述启动前期数据包括：启动初期数据和启动中期数据；

相应的，所述预处理模块，还用于确定电瓶电压值跌落大于所述设定电压阈值之后，电压回升波动期间，电压最低点回升到设定电压范围对应的时刻为所述启动前期数据和所述启动末期数据的分割点；

所述获取模块，具体用于根据所述电瓶运行数据，确定工程机械启动时间与上一次工程机械启动时间之间的时间差，并保留时间差大于设定时间差阈值对应的电瓶运行数据，作为启动数据。

6.一种工程机械电瓶的健康状态评价系统，其特征在于，包括工程机械和服务器；其中，所述服务器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。