本發(fā)明實(shí)施例涉及電池性能檢測(cè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：新能源發(fā)電已經(jīng)成為我國(guó)電力供應(yīng)的重要組成部分，儲(chǔ)能電池作為風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，既可以作為受控負(fù)荷，也可以作為受控電源，實(shí)現(xiàn)充電與放電的電能傳遞。然而，由于儲(chǔ)能電池使用環(huán)境的特殊性，以及實(shí)際操作中的使用不當(dāng)，電池會(huì)發(fā)生不同程度的老化或故障，帶來(lái)的儲(chǔ)能電池充電或放電行為異?？赡軙?huì)影響整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和最優(yōu)控制，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)劤墒鹿省Ｒ虼?，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)老化、故障等，避免過(guò)度使用或錯(cuò)誤使用造成的危險(xiǎn)事故是丞待解決的問(wèn)題。有鑒于此，特提出本發(fā)明。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出一種至少部分地解決該問(wèn)題的儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法。此外，還提出一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提出以下技術(shù)方案：一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法包括：提取所述儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)；將提取的電流數(shù)據(jù)與充/放電電流閾值比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定所述儲(chǔ)能電池的所述充/放電狀態(tài)；利用K最近鄰方法，確定所述儲(chǔ)能電池在所述充/放電狀態(tài)下的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和；將所述充/放電狀態(tài)下的K個(gè)最近鄰距離和與充/放電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述儲(chǔ)能電池的充/放電異常行為。進(jìn)一步地，所述提取所述儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，具體包括：基于訓(xùn)練集，構(gòu)建電流數(shù)據(jù)直方圖；基于所述電流數(shù)據(jù)直方圖，用電流分布概率閾值計(jì)算電流頻次閾值并根據(jù)所述電流頻次閾值確定所述儲(chǔ)能電池的非工作狀態(tài)；基于電流數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)，剔除電流出現(xiàn)次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)的所述非工作狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，得到篩選后的電流、電壓數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述充/放電電流閾值根據(jù)以下方式來(lái)確定：判斷所述提取的電流數(shù)據(jù)是否大于零；如果是，則確定所述儲(chǔ)能電池處于所述放電狀態(tài)，并根據(jù)以下公式確定所述放電電流閾值：ITd＝min(Id)其中，所述Id表示所述提取的電流數(shù)據(jù)；所述ITd表示所述放電電流閾值；否則，確定所述儲(chǔ)能電池處于所述充電狀態(tài)，并根據(jù)以下公式確定所述充電電流閾值：ITc＝max(Ic)其中，所述Ic表示所述提取的電流數(shù)據(jù)；所述ITc表示所述充電電流閾值。進(jìn)一步地，所述充/放電狀態(tài)下的距離閾值根據(jù)以下方式來(lái)確定：根據(jù)以下公式計(jì)算基于訓(xùn)練集構(gòu)建的所述充電狀態(tài)下的所述電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中，每組連續(xù)充電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值：Icm=1sΣi=1sIc,ti]]>Vcm=1sΣi=1sVc,ti]]>其中，所述s表示充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間；所述ti表示充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；所述所述分別表示當(dāng)前連續(xù)充電狀態(tài)下第ti時(shí)刻的電流、電壓數(shù)據(jù)值；所述Icm、所述Vcm分別表示所述每組連續(xù)充電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值；根據(jù)以下公式計(jì)算所有連續(xù)放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其放電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值：Idm=1s′Σi=1s′Id,ti]]>Vdm=1s′Σi=1s′Vd,ti]]>其中，所述s'表示放電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間；所述ti表示所述放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；所述所述分別表示當(dāng)前連續(xù)放電狀態(tài)下第ti時(shí)刻的電流、電壓數(shù)據(jù)值；所述Idm、所述Vdm分別表示所述所有連續(xù)放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其放電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值；根據(jù)以下公式分別計(jì)算所述訓(xùn)練集上每個(gè)所述連續(xù)充電、放電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰距離和：Dc,j=Σi=1K||Icm,jVcm,j-Icm,i*Vcm,i*||22]]>Dd,j=Σi=1K||Idm,jVdm,j-Idm,i*Vdm,i*||22]]>其中，所述Icm,j表示第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電流數(shù)據(jù)均值；所述Vcm,j表示所述第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電壓數(shù)據(jù)均值；所述所述分別表示所述充電狀態(tài)下第j個(gè)電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰中對(duì)應(yīng)第i個(gè)距離的電流、電壓數(shù)據(jù)均值；所述Dc,j表示所述第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值Icm,j、Vcm,j的K個(gè)最近鄰距離和；所述Idm,j表示第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電流數(shù)據(jù)均值；所述Vdm,j表示所述第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電壓數(shù)據(jù)均值；所述所述分別代表所述放電狀態(tài)下第j個(gè)電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰中對(duì)應(yīng)第i個(gè)距離的電流、電壓數(shù)據(jù)均值；所述Dd,j表示所述第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值Idm,j、Vdm,j的K個(gè)最近鄰距離和；所述K取奇數(shù)；所述j取值范圍由所述訓(xùn)練集上各自連續(xù)充電、放電狀態(tài)數(shù)決定；在所述充/放電狀態(tài)下，根據(jù)預(yù)定的置信水平α將所有所述電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰距離和的第α分位數(shù)對(duì)應(yīng)的距離確定為充/放電狀態(tài)下的距離閾值。進(jìn)一步地，所述方法還包括：獲取所述儲(chǔ)能電池原始的電流、電壓數(shù)據(jù)；遍歷全部數(shù)據(jù)，并以零補(bǔ)足異常存儲(chǔ)點(diǎn)，獲得每分鐘的電流、電壓數(shù)據(jù)；根據(jù)以下公式進(jìn)行歸一化處理：In=I100]]>Vn＝V-3其中，所述I表示所述每分鐘的電流數(shù)據(jù)；所述V表示所述每分鐘的電壓數(shù)據(jù)；所述In表示歸一化后的電流數(shù)據(jù)；所述Vn表示歸一化后的電壓數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述方法還包括：進(jìn)行參數(shù)初始化，其中，參數(shù)包括獲取所述原始電流、電壓數(shù)據(jù)的天數(shù)、訓(xùn)練集大小、分布概率閾值、K最近鄰方法中K值及置信水平。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提出一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括：提取模塊，用于提取所述儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)；狀態(tài)確定模塊，用于將提取的電流數(shù)據(jù)與充/放電電流閾值比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定所述儲(chǔ)能電池的所述充/放電狀態(tài)；距離和確定模塊，用于利用K最近鄰方法，確定所述儲(chǔ)能電池在所述充/放電狀態(tài)下的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和；檢測(cè)模塊，用于將所述充/放電狀態(tài)下的K個(gè)最近鄰距離和與充/放電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述儲(chǔ)能電池的充/放電異常行為。本發(fā)明實(shí)施例提出一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)?；趶膬?chǔ)能電池中采集的充放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理、充放電數(shù)據(jù)篩選，在訓(xùn)練集上分別構(gòu)建充放電狀態(tài)下儲(chǔ)能電池的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用基于K最近鄰算法計(jì)算各個(gè)儲(chǔ)能電池充放電狀態(tài)下其K個(gè)最近鄰距離和，并獲得距離閾值；在實(shí)際充放電異常行為檢測(cè)階段，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻電流、電壓數(shù)據(jù)判斷其充電、放電狀態(tài)，并計(jì)算相應(yīng)的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和是否超過(guò)距離閾值，實(shí)現(xiàn)充放電異常行為的檢測(cè)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性，可以為及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)老化、故障等提供支持。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的儲(chǔ)能電池訓(xùn)練集上的電流數(shù)據(jù)直方圖示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的基于K最近鄰算法的異常檢測(cè)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例示出的儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的各個(gè)步驟，并參照附圖及結(jié)合具體實(shí)例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的基本思想是通過(guò)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電池充放電狀態(tài)下，電流、電壓數(shù)據(jù)是否滿足固有規(guī)律，以檢測(cè)儲(chǔ)能電池充放電行為是否發(fā)生異常。從儲(chǔ)能電池采集的充放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，由于其傳輸過(guò)程中的丟包現(xiàn)象導(dǎo)致存在較多的異常點(diǎn)，且電流、電壓數(shù)據(jù)計(jì)算精度和數(shù)值范圍均不一致，難以直接比較；儲(chǔ)能電池非工作狀態(tài)發(fā)生時(shí)刻較多，無(wú)法直接分析，需要對(duì)儲(chǔ)能電池的工作/非工作狀態(tài)予以劃分，提取出充放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)；充放電狀態(tài)下，儲(chǔ)能電池的變化規(guī)律不同，需要分別構(gòu)建充放電的異常行為檢測(cè)模型。本發(fā)明實(shí)施例提供一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法包括：S100：提取儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)。其中，本步驟可以具體包括：S101：基于訓(xùn)練集，構(gòu)建電流數(shù)據(jù)直方圖。其中，訓(xùn)練集包括電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)。每分鐘對(duì)電流、電壓數(shù)據(jù)采樣一次，且均為常見(jiàn)的儲(chǔ)能電池?cái)?shù)據(jù)類型。例如，對(duì)于一天，可以采樣1440個(gè)樣本點(diǎn)；對(duì)于N天，則訓(xùn)練集上電流、電壓數(shù)據(jù)各有1440×N的樣本點(diǎn)。圖2示例性地示出了儲(chǔ)能電池訓(xùn)練集上的電流數(shù)據(jù)直方圖。其中，從S201圓圈標(biāo)出的電流可以看出0點(diǎn)(電流值為零值的點(diǎn))附近非工作電流的頻次非常高，而其他電流值頻次較低，如S202三角形標(biāo)出的電流所示。S102：基于電流數(shù)據(jù)直方圖，用電流分布概率閾值計(jì)算電流頻次閾值并根據(jù)電流頻次閾值確定儲(chǔ)能電池的非工作狀態(tài)。本步驟以電流數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來(lái)判斷儲(chǔ)能電池的工作狀態(tài)，以確定儲(chǔ)能電池的非工作狀態(tài)，從而進(jìn)行后續(xù)的處理。S103：基于電流數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)，剔除電流出現(xiàn)次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)的非工作狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，得到篩選后的電流、電壓數(shù)據(jù)。儲(chǔ)能電池每天大多處于非工作狀態(tài)。在非工作狀態(tài)下，電流數(shù)據(jù)具有如下分布特點(diǎn)：在充放電狀態(tài)下電流連續(xù)變化，由此會(huì)導(dǎo)致0點(diǎn)附近非工作電流頻次非常高。本步驟根據(jù)電流數(shù)據(jù)直方圖的統(tǒng)計(jì)結(jié)果剔除電流出現(xiàn)次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)的非工作狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)也即是電流集中在零值附近的非工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。例如：在具體實(shí)施過(guò)程中，可以剔除電流出現(xiàn)次數(shù)大于1440γ×N次的非工作狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)，其中，N表示訓(xùn)練集大??；γ表示分布概率閾值。S110：將提取的電流數(shù)據(jù)與充/放電電流閾值比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定儲(chǔ)能電池的充/放電狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)以下方式來(lái)確定放電電流閾值和充電電流閾值。假設(shè)Iw表示篩選后的電流數(shù)據(jù)。判斷提取的電流數(shù)據(jù)是否大于零。如果Iw＞0，則儲(chǔ)能電池處于放電狀態(tài)，記錄每個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻且提取該各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流和電壓數(shù)據(jù)。若提取出的電流數(shù)據(jù)(即連續(xù)放電狀態(tài)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù))為Id，那么根據(jù)以下公式來(lái)確定放電電流閾值ITd：ITd＝min(Id)；如果Iw＜0，則儲(chǔ)能電池處于充電狀態(tài)，記錄每個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，且提取該各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流和電壓數(shù)據(jù)。若提取出的電流數(shù)據(jù)(即連續(xù)充電狀態(tài)所對(duì)應(yīng)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流數(shù)據(jù))為Ic，那么根據(jù)以下公式來(lái)確定充電電流閾值ITc：ITc＝max(Ic)。上述假設(shè)僅為舉例，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的不當(dāng)限定。下面以一優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明確定放電電流閾值和充電電流閾值的過(guò)程。本優(yōu)選實(shí)施例以以2013年9月13日某儲(chǔ)能電池第1～10分鐘的數(shù)據(jù)為訓(xùn)練集。預(yù)處理后的電流數(shù)據(jù)為0.5、0.5、0.3、-0.1、-0.5、0.4、0.5、0.2、0.5、-0.3，其中包含兩個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)，如果放電時(shí)刻分別為{1,2,3}和{6,7,8,9}，并分別提取出兩個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)刻下的電流、電壓數(shù)據(jù)，放電電流閾值為所有放電時(shí)刻中電流的最小值，即ITd＝0.2；如果上述預(yù)處理后的數(shù)據(jù)包含兩個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)，充電時(shí)候分別為{4,5}、{10}，并分別提取出兩個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)刻下的電流、電壓數(shù)據(jù)，充電電流閾值為所有充電時(shí)刻中電流的最大值ITc＝-0.1。S120：利用K最近鄰方法，確定儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和。S130：將充/放電狀態(tài)下的K個(gè)最近鄰距離和分別與充、放電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)檢測(cè)儲(chǔ)能電池的充/放電異常行為。本步驟中，距離閾值包括充電狀態(tài)下的距離閾值和放電狀態(tài)下的距離閾值。距離閾值可以通過(guò)以下方式來(lái)確定：在訓(xùn)練集上分別構(gòu)建充放電狀態(tài)下儲(chǔ)能電池的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，并采用基于K最近鄰方法訓(xùn)練得到充、放電狀態(tài)下滿足置信水平的距離閾值。具體地，可以通過(guò)以下步驟來(lái)確定充、放電狀態(tài)下的距離閾值：步驟A：根據(jù)以下公式計(jì)算基于訓(xùn)練集構(gòu)建的充電狀態(tài)下的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中，每組連續(xù)充電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值：Icm=1sΣi=1sIc,ti]]>Vcm=1sΣi=1sVc,ti]]>其中，s表示充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間；ti表示充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；分別表示當(dāng)前連續(xù)充電狀態(tài)下第ti時(shí)刻的電流、電壓數(shù)據(jù)值；Icm、Vcm分別表示每組連續(xù)充電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值。本步驟中，在充電狀態(tài)下，s由實(shí)際的充電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間決定。步驟B：根據(jù)以下公式計(jì)算所有連續(xù)放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其放電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值：Idm=1s′Σi=1s′Id,ti]]>Vdm=1s′Σi=1s′Vd,ti]]>其中，s'表示放電狀態(tài)持續(xù)時(shí)間；ti表示放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；分別表示當(dāng)前連續(xù)放電狀態(tài)下第ti時(shí)刻的電流、電壓數(shù)據(jù)值；Idm、Vdm分別表示所有連續(xù)放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)在其狀態(tài)持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的均值。步驟C：根據(jù)以下公式分別計(jì)算訓(xùn)練集上每個(gè)連續(xù)充電、放電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰距離和：Dc,j=Σi=1K||Icm,jVcm,j-Icm,i*Vcm,i*||22]]>Dd,j=Σi=1K||Idm,jVdm,j-Idm,i*Vdm,i*||22]]>其中，Icm,j表示第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電流數(shù)據(jù)均值；Vcm,j表示第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電壓數(shù)據(jù)均值；分別表示充電狀態(tài)下第j個(gè)電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰中對(duì)應(yīng)第i個(gè)距離的電流、電壓數(shù)據(jù)均值；Dc,j表示第j個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值Icm,j、Vcm,j的K個(gè)最近鄰距離和；Idm,j表示第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電流數(shù)據(jù)均值；Vdm,j表示第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電壓數(shù)據(jù)均值；分別代表放電狀態(tài)下第j個(gè)電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰中對(duì)應(yīng)第i個(gè)距離的電流、電壓數(shù)據(jù)均值；Dd,j表示第j個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值Idm,j、Vdm,j的K個(gè)最近鄰距離和；K取奇數(shù)；j取值范圍由訓(xùn)練集上各自連續(xù)充電、放電狀態(tài)數(shù)決定。在上述公式中，對(duì)于參數(shù)j，例如，共有10個(gè)連續(xù)充電狀態(tài)、5個(gè)連續(xù)放電狀態(tài)，則充電狀態(tài)下的j最大為10，放電狀態(tài)下j最大為5。步驟D：在充/放電狀態(tài)下，根據(jù)預(yù)定的置信水平α將所有電流、電壓數(shù)據(jù)均值的K個(gè)最近鄰距離和的第α分位數(shù)對(duì)應(yīng)的距離確定為充、放電狀態(tài)下的距離閾值。圖3示例性地示出了基于K最近鄰算法的異常檢測(cè)示意圖。其中，在充電狀態(tài)下，電流、電壓數(shù)據(jù)在各自持續(xù)狀態(tài)內(nèi)的均值，以及在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中的分布，如S401指出的所有散點(diǎn)：在正常充電行為下，電流、電壓數(shù)據(jù)均值在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和較小，且小于距離閾值Td1，如S402指出的三角形中點(diǎn)所示；在某一異常充電行為下，電流、電壓數(shù)據(jù)均值在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中的K個(gè)最近鄰距離和較大，且大于距離閾值Td1，如S403指出的圓圈中點(diǎn)所示。在放電狀態(tài)下，電流、電壓數(shù)據(jù)在各自持續(xù)狀態(tài)內(nèi)的均值，及在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中的分布，如S404指出的所有散點(diǎn)：在正常放電行為下，電流、電壓數(shù)據(jù)均值在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中的K個(gè)最近鄰距離和較小，且小于距離閾值Td2，如S405指出的三角形中點(diǎn)所示；在某一異常放電行為下，電流、電壓數(shù)據(jù)均值在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系的K個(gè)最近鄰距離和較大，且大于距離閾值Td2，如S406圓圈中點(diǎn)所示。通過(guò)圖3可以看出在充/放電狀態(tài)下電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中，基于K最近鄰算法的充放電異常行為檢測(cè)方法能夠有效地檢測(cè)出充放電過(guò)程中的異常行為。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還可以包括數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟。其中，對(duì)儲(chǔ)能電池訓(xùn)練集上的電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值處理和歸一化處理。具體地，數(shù)據(jù)異常值處理可以包括：步驟a：獲取儲(chǔ)能電池原始的電流、電壓數(shù)據(jù)。其中，例如，可以采集精度為0.1A、數(shù)值范圍為-65A～65A的電流數(shù)據(jù)以及精度為0.001V、數(shù)值范圍為2.5V～3.7V的電壓數(shù)據(jù)。步驟b：遍歷全部數(shù)據(jù)，并以零補(bǔ)足異常存儲(chǔ)點(diǎn)，獲得每分鐘的電流、電壓數(shù)據(jù)。歸一化處理可以包括：根據(jù)以下公式進(jìn)行歸一化處理：In=I100]]>Vn＝V-3其中，I表示每分鐘的電流數(shù)據(jù)；V表示每分鐘的電壓數(shù)據(jù)；In表示歸一化后的電流數(shù)據(jù)；Vn表示歸一化后的電壓數(shù)據(jù)。本步驟中可以根據(jù)采集到的電流數(shù)據(jù)的取值范圍和精度以及電壓數(shù)據(jù)的取值范圍和精度來(lái)確定歸一化方式。以精度為0.1A、數(shù)值范圍為-65A～65A的電流數(shù)據(jù)以及精度為0.001V、數(shù)值范圍為2.5V～3.7V的電壓數(shù)據(jù)為例，則歸一化后的電流范圍在-0.65～0.65、精度為0.001，歸一化后的電壓范圍在-0.5～0.7、精度為0.001?？梢?jiàn)，歸一化后的電流、電壓數(shù)據(jù)具有相同的計(jì)算精度和接近的數(shù)值范圍，從而可以保證接下來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)算的順利進(jìn)行。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，可以獲得完整、有效的電流、電壓數(shù)據(jù)，從而可以保證電流、電壓數(shù)據(jù)計(jì)算精度和數(shù)值范圍相一致，為本發(fā)明實(shí)施例的順利運(yùn)行提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還可以包括參數(shù)初始化步驟。其中，可以設(shè)置獲取電流、電壓數(shù)據(jù)的天數(shù)、訓(xùn)練集大小、分布概率閾值、K最近鄰方法中K值及置信水平。本實(shí)施例中的各參數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，以滿足實(shí)際需求。例如：可以根據(jù)實(shí)際需求定義數(shù)據(jù)計(jì)算所需要的相關(guān)參數(shù)，諸如以穩(wěn)定運(yùn)行的30天數(shù)據(jù)(包含電壓、電流數(shù)據(jù))作為訓(xùn)練集并設(shè)置參數(shù)?？梢詫ⅵ恋娜≈捣秶O(shè)在(0,1)之間。下面以一優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提出的充/放電異常行為檢測(cè)的過(guò)程。步驟E：進(jìn)行參數(shù)初始化。其中，參數(shù)可以包括但不限于獲取電流、電壓數(shù)據(jù)的天數(shù)、訓(xùn)練集大小、分布概率閾值、K最近鄰方法中K值、置信水平。步驟F：獲取儲(chǔ)能電池當(dāng)前的電流、電壓數(shù)據(jù)。步驟G：對(duì)儲(chǔ)能電池當(dāng)前的電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)異常值處理，得到完整的每分鐘電流、電壓數(shù)據(jù)。步驟H：對(duì)完整的每分鐘電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。步驟I：將歸一化處理后的電流數(shù)據(jù)分別與充電電流閾值和放電電流閾值進(jìn)行比較；如果歸一化處理后的電流數(shù)據(jù)小于充電電流閾值，則儲(chǔ)能電池處于充電狀態(tài)，并執(zhí)行步驟J至步驟M；如果歸一化處理后的電流數(shù)據(jù)大于放電電流閾值，則儲(chǔ)能電池處于放電狀態(tài)，并執(zhí)行步驟N至步驟Q。步驟J：計(jì)算電流、電壓數(shù)據(jù)均值及其在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和。步驟K：將該距離和與充電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，如果該距離和大于充電狀態(tài)下的距離閾值，則執(zhí)行步驟L；否則，執(zhí)行步驟步驟M。步驟L：確定儲(chǔ)能電池充電行為異常。步驟M：確定儲(chǔ)能電池充電行為正常。步驟N：計(jì)算電流、電壓數(shù)據(jù)均值及其在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和。步驟O：將該距離和與放電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，如果該距離和大于放電狀態(tài)下的距離閾值，則執(zhí)行步驟P；否則，執(zhí)行步驟Q。步驟P：確定儲(chǔ)能電池放電行為異常。步驟Q：確定儲(chǔ)能電池放電行為正常。需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明，本文中相同的符號(hào)可以表示相同的含義。下面以2013年9月份數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集為例來(lái)說(shuō)明儲(chǔ)能電池異常行為檢測(cè)的過(guò)程。其中，N＝30。在訓(xùn)練集上經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理后，獲得電流In、電壓Vn。以計(jì)算精度0.001為組距構(gòu)建電流In的直方圖，并根據(jù)給定的分布概率閾值(例如：γ＝5％)，剔除電流出現(xiàn)次數(shù)大于1440γ×N＝2160次的非工作狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)，得到篩選后的電流Iw、電壓Vw數(shù)據(jù)。當(dāng)Iw＞0時(shí)，儲(chǔ)能電池處于放電狀態(tài)，以儲(chǔ)能電池的放電狀態(tài)變化為分割點(diǎn)，記錄連續(xù)放電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，并提取出各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流Id、電壓Vd數(shù)據(jù)，及放電電流閾值(例如：ITd＝min(Id)＝0.008)；當(dāng)Iw＜0時(shí)，儲(chǔ)能電池處于充電狀態(tài)，以儲(chǔ)能電池的充電狀態(tài)變化為分割點(diǎn)，記錄連續(xù)充電狀態(tài)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，并提取出各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流Ic、電壓Vc數(shù)據(jù)，及充電電流閾值(ITc＝max(Ic)＝-0.007)。分別構(gòu)建充電、放電狀態(tài)下電流-電壓關(guān)系的空間距離模型，并采用K最近鄰方法計(jì)算當(dāng)前充電、放電狀態(tài)下電流、電壓數(shù)據(jù)均值的(K＝3)3個(gè)最近距離的和，選擇距離和中第(α＝5％)5％分位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值作為距離閾值，得到：Td1＝0.000645、Td2＝0.000494，并以此實(shí)現(xiàn)異常行為檢測(cè)。以2015年3月12日采集到的儲(chǔ)能電池的電流、電壓數(shù)據(jù)作為測(cè)試集為例，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理后獲得當(dāng)天歸一化后充電電流In、電壓Vn。若In＜ITc，儲(chǔ)能電池處于充電狀態(tài)，記錄當(dāng)前時(shí)刻電流Ic、電壓Vc數(shù)據(jù)；并計(jì)算其均值Icm、Vcm在電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和Dc。若Dc＞Td1，儲(chǔ)能電池充電行為異常；否則，充電行為正常。當(dāng)天存在6個(gè)連續(xù)的充電狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間、電流、電壓數(shù)據(jù)均值，及其在充電狀態(tài)下電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和如表一所示：表一：tIcmVcmDc檢測(cè)結(jié)果632～641-0.04110.29210.0000441正常672～676-0.04120.31620.000155正常687～691-0.05720.29580.0000758正常704～708-0.05760.30600.0000282正常826～832-0.09170.31260.000189正常943～996-0.13560.33920.0019異常其中，第6個(gè)充電時(shí)間段為當(dāng)天第943～996分，K個(gè)最近鄰距離和為0.0019，其大于充電狀態(tài)下距離閾值(Td1＝0.000645)，因而檢測(cè)結(jié)果為對(duì)應(yīng)時(shí)刻充電行為異常；而其余時(shí)刻的充電狀態(tài)下得到的距離和均小于距離閾值，則檢測(cè)結(jié)果為充電行為正常。2015年3月12日當(dāng)天存在3個(gè)持續(xù)的放電狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間、電流、電壓數(shù)據(jù)均值，及其在放電狀態(tài)下電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和如表二所示。表二：tIdmVdmDd檢測(cè)結(jié)果505～6230.33160.2660.0195異常664～6710.02940.28340.00000478正常997～10140.15030.31480.0038異常其中，第1個(gè)放電時(shí)間段為當(dāng)天第505～623分，K個(gè)最近鄰距離和為0.0195大于放電狀態(tài)下距離閾值(Td2＝0.000494)，因而檢測(cè)結(jié)果為對(duì)應(yīng)時(shí)刻放電行為異常；第2個(gè)放電時(shí)間段為當(dāng)天第664～671分，K個(gè)最近鄰距離和為0.00000478，其小于放電狀態(tài)下的距離閾值，因而檢測(cè)結(jié)果為對(duì)應(yīng)時(shí)刻放電行為正常；第3個(gè)放電時(shí)間段為當(dāng)天第997～1014分，K個(gè)最近鄰距離和為0.0038，其大于放電狀態(tài)下的距離閾值，因而檢測(cè)結(jié)果為對(duì)應(yīng)時(shí)刻放電行為異常。以相同的方法可以處理其他各時(shí)刻的數(shù)據(jù)，得到相應(yīng)的儲(chǔ)能電池充、放電行為的異常或正常的檢測(cè)結(jié)果。所得充、放電異常行為檢測(cè)結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例有效地反映了儲(chǔ)能電池充、放電行為的異常變化，具有較強(qiáng)的實(shí)際意義，為評(píng)估儲(chǔ)能電池的充、放電性能提供了基礎(chǔ)。上述實(shí)施例中雖然將各個(gè)步驟按照上述先后次序的方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的效果，不同的步驟之間不必按照這樣的次序執(zhí)行，其可以同時(shí)(并行)執(zhí)行或以顛倒的次序執(zhí)行，這些簡(jiǎn)單的變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)?；谂c上述方法實(shí)施例相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提出一種儲(chǔ)能電池充/放電異常行為檢測(cè)系統(tǒng)。如圖4所示，該檢測(cè)系統(tǒng)可以包括：提取模塊42、狀態(tài)確定模塊44、距離和確定模塊46及檢測(cè)模塊48。其中，提取模塊42用于提取儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流、電壓數(shù)據(jù)。狀態(tài)確定模塊44用于將提取的電流數(shù)據(jù)與充/放電電流閾值比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定儲(chǔ)能電池的所述充/放電狀態(tài)。距離和確定模塊46用于利用K最近鄰方法，確定儲(chǔ)能電池在充/放電狀態(tài)下的電流-電壓空間對(duì)應(yīng)關(guān)系中K個(gè)最近鄰距離和。檢測(cè)模塊48用于將充/放電狀態(tài)下的K個(gè)最近鄰距離和與充/放電狀態(tài)下的距離閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)檢測(cè)儲(chǔ)能電池的充/放電異常行為。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。應(yīng)該理解，圖4中的各個(gè)模塊的數(shù)量?jī)H僅是示意性的。根據(jù)實(shí)際需要，各模塊可以具有任意的數(shù)量。上述系統(tǒng)實(shí)施例可以用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例，其技術(shù)原理、所解決的技術(shù)問(wèn)題及產(chǎn)生的技術(shù)效果相似，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)的具體工作過(guò)程及有關(guān)說(shuō)明，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3