本發(fā)明涉及電源檢測(cè)，具體為一種便攜式電源的故障檢測(cè)系統(tǒng)以及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、便攜式電源，也稱為臨時(shí)電源或移動(dòng)電源，是一種可攜帶的充電設(shè)備，能夠在沒有插座附近的情況下為手持設(shè)備或其他小型電器提供電力。是一種為項(xiàng)目提供電力分配的電力系統(tǒng)，尤其適用于短時(shí)間內(nèi)使用或需要移動(dòng)的場(chǎng)景。便攜式電源的工作原理基于電化學(xué)反應(yīng)和電路技術(shù)。它內(nèi)部通常采用鋰離子電池作為儲(chǔ)能元件，當(dāng)電源被插入電源適配器中或連接到外部充電來源時(shí)，鋰離子電池通過電化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)存電力。當(dāng)需要為設(shè)備供電時(shí)，逆變器將電池中的直流電轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)交流電或直流電輸出給設(shè)備。

2、在申請(qǐng)公布號(hào)為cn118091480a的中國(guó)發(fā)明專利中，公開了一種電源故障檢測(cè)方法，采集了a相、b相、c相和中性線的電流或者電壓信號(hào)，并按信號(hào)的峰值谷值位置進(jìn)行切分，提取上升區(qū)間信號(hào)和下降區(qū)間信號(hào)，分別提取上升區(qū)間信號(hào)的上升特征向量和下降區(qū)間信號(hào)的下降特征向量，通過上升特征向量和下降特征向量，計(jì)算對(duì)稱系數(shù)，用于分析識(shí)別和量化信號(hào)波形中的不對(duì)稱性、失真和其他異常情況，并通過中性線信號(hào)，計(jì)算中性線信號(hào)強(qiáng)度系數(shù)，用于評(píng)估三相電源的不平衡情況，從而綜合各相信號(hào)的對(duì)稱系數(shù)和中性線信號(hào)強(qiáng)度系數(shù)，得到三相電源故障值，用于評(píng)估三相電源的故障情況，評(píng)估電源故障，提高了檢測(cè)精度。

3、結(jié)合以上申請(qǐng)及現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)容：

4、在便攜式電源處于供電狀態(tài)下時(shí)，需要對(duì)電源的剩余電量一直保持關(guān)注，在電源剩余電量不足時(shí)，需要及時(shí)對(duì)電源進(jìn)行充電或停止向外部供電，若電源電量下降速度過快，說明電源可能已經(jīng)出現(xiàn)故障，特別是，在電源處于溫度較高、濕度較高的使用場(chǎng)景下，電源電量消耗速度會(huì)進(jìn)一步地加快，導(dǎo)致電源產(chǎn)生故障的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步地增加，

5、在電源電量的使用狀態(tài)存在異常時(shí)，通常會(huì)對(duì)電源是否存在故障進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)有的故障判斷方法通常對(duì)電源進(jìn)行全面的故障檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷電源是否存在故障，但便攜式移動(dòng)電源通常由多個(gè)電池單元構(gòu)成，若對(duì)所有的電池單元都進(jìn)行全面的測(cè)試，這種故障檢測(cè)效果雖然較好，但是實(shí)際效率較低，在確定故障后，還需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間才能使電源恢復(fù)正常，這會(huì)較大程度上影響電源的正常使用。

6、為此，本發(fā)明提供了一種便攜式電源的故障檢測(cè)系統(tǒng)以及檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種便攜式電源的故障檢測(cè)系統(tǒng)以及檢測(cè)方法，通過使用訓(xùn)練后的故障圖像識(shí)別模型對(duì)電源圖像進(jìn)行識(shí)別，若電源元件是否存在故障，將便攜式電源區(qū)分為若干個(gè)電池單元并分別進(jìn)行測(cè)試，由測(cè)試數(shù)據(jù)生成異常度，若異常程度超過預(yù)期，在電池單元內(nèi)篩選出異常組件，對(duì)異常組件的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲取相應(yīng)的維護(hù)特征，依據(jù)輸出的維護(hù)特征，由便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜為異常組件匹配對(duì)應(yīng)的維護(hù)方案，在對(duì)異常組件進(jìn)行維護(hù)前給出針對(duì)性的檢修維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常組件進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)，提高維護(hù)的效率，從而解決了背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

5、一種便攜式電源的故障檢測(cè)方法，包括，在電源使用環(huán)境存在異常時(shí)，檢測(cè)電源的電量消耗狀態(tài)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總后構(gòu)電量消耗數(shù)據(jù)集合，由電量消耗數(shù)據(jù)集合生成電量消耗的失衡度，若失衡度超過預(yù)期，向外部發(fā)出預(yù)警指令；

6、測(cè)試電源供電時(shí)的狀態(tài)，獲取測(cè)試數(shù)據(jù)并匯總構(gòu)建電源測(cè)試數(shù)據(jù)集合，由電源測(cè)試數(shù)據(jù)生成電源供電時(shí)的狀態(tài)系數(shù)，若狀態(tài)系數(shù)低于狀態(tài)閾值，向外部發(fā)出識(shí)別指令；

7、在進(jìn)行圖像采集后，使用訓(xùn)練后的故障圖像識(shí)別模型對(duì)電源圖像進(jìn)行識(shí)別，若電源元件是否存在故障，對(duì)故障位置進(jìn)行標(biāo)記并由位置信息構(gòu)建異常密集度，若異常密集度超過預(yù)期，向外部發(fā)出故障檢測(cè)指令；

8、將便攜式電源區(qū)分為若干個(gè)電池單元并分別進(jìn)行測(cè)試，由測(cè)試數(shù)據(jù)生成異常度，若異常程度超過預(yù)期，在電池單元內(nèi)篩選出異常組件，對(duì)異常組件的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲取相應(yīng)的維護(hù)特征；其中，將電池單元的測(cè)試電壓做線性歸一化處理，將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)值映射至區(qū)間內(nèi)，依照如下公式構(gòu)建異常度：

9、；

10、其中，為第 i個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)上的測(cè)試電壓，為測(cè)試電壓的合格標(biāo)準(zhǔn)值，為若干個(gè)測(cè)試電壓的標(biāo)準(zhǔn)差；權(quán)重系數(shù)：，，且；

11、依據(jù)輸出的維護(hù)特征，由便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜為異常組件匹配對(duì)應(yīng)的維護(hù)方案，構(gòu)建維護(hù)方案的維護(hù)度，依據(jù)維護(hù)度在異常組件內(nèi)篩選出損壞組件，通過損壞組件實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的維護(hù)；由維護(hù)后電源的狀態(tài)數(shù)據(jù)生成改善系數(shù)，若改善系數(shù)不超過改善閾值，向外部發(fā)出報(bào)警指令。

12、進(jìn)一步的，在電源處于供電狀態(tài)時(shí)，采集工作區(qū)域內(nèi)溫度及濕度數(shù)據(jù)，在經(jīng)過連續(xù)獲取多個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的采集后，匯總構(gòu)建工作環(huán)境數(shù)據(jù)集合；由工作環(huán)境數(shù)據(jù)集合生成環(huán)境條件的條件系數(shù)，若條件系數(shù)超過條件閾值，向外部發(fā)出電量檢測(cè)指令；接收到電量檢測(cè)指令后，于各個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)記錄便攜式電源的電量下降速度及電源電量消耗數(shù)據(jù)，匯總后構(gòu)電量消耗數(shù)據(jù)集合。

13、進(jìn)一步的，對(duì)溫度及濕度做線性歸一化處理，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)值映射至區(qū)間內(nèi)，依照如下方式構(gòu)建條件系數(shù)：

14、；

15、權(quán)重系數(shù)：，且；為第 i個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上的溫度，為溫度的合格標(biāo)準(zhǔn)值；為第 i個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)上的濕度，為濕度的合格標(biāo)準(zhǔn)值。

16、進(jìn)一步的，由電源使用時(shí)的電量消耗數(shù)據(jù)集合生成電量消耗的失衡度，其中，在電量下降速度處于無量綱條件下，依照如下方式：

17、；

18、其中，及為權(quán)重系數(shù)：，且；，為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，為第 i個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)上的電量下降速度，為相應(yīng)的合格標(biāo)準(zhǔn)值，為電量下降速度的均值。

19、進(jìn)一步的，接收到預(yù)警指令后，將電源與測(cè)試負(fù)載相連接并進(jìn)行負(fù)載測(cè)試；于各個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)上記錄相應(yīng)的電壓及電流數(shù)據(jù)，將獲取到的測(cè)試數(shù)據(jù)匯總后構(gòu)建電源測(cè)試數(shù)據(jù)集合；

20、由電源測(cè)試數(shù)據(jù)集合構(gòu)建便攜式電源在供電時(shí)的狀態(tài)系數(shù)，其中，對(duì)測(cè)試電壓及測(cè)試電流做線性歸一化處理，將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)值映射至區(qū)間內(nèi)，依照如下公式：

21、；

22、其中，為權(quán)重系數(shù)，取值落入，為第 i個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)上的測(cè)試電壓，為測(cè)試電壓的可接受值，為第 i個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)上的測(cè)試流電流，為測(cè)試電流的可接受值。

23、進(jìn)一步的，接收到識(shí)別指令后，對(duì)便攜式電源進(jìn)行體積檢測(cè)，判斷電源體積是否存在膨脹，若存在膨脹，訓(xùn)練獲取的故障圖像識(shí)別模型；對(duì)電源管理電路板上的元件進(jìn)行圖像采集并獲取電源圖像數(shù)據(jù)；以訓(xùn)練后的故障圖像識(shí)別模型對(duì)電源圖像進(jìn)行識(shí)別，判斷電源元件是否存在故障，將存在故障的區(qū)域作為故障區(qū)域并進(jìn)行標(biāo)記。

24、進(jìn)一步的，依據(jù)便攜式電源的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)構(gòu)建便攜式電源三維模型，將各個(gè)故障區(qū)域在電源三維模型上標(biāo)記，在獲取各個(gè)故障區(qū)域的位置信息后，由位置信息構(gòu)建異常密集度，其中，

25、；

26、其中，為故障區(qū)域的個(gè)數(shù)，是第 i個(gè)故障區(qū)域到第 j個(gè)故障區(qū)域間的最短距離，為距離平均值；權(quán)重系數(shù)：，，且。

27、進(jìn)一步的，接收到故障檢測(cè)指令后，將便攜式電源區(qū)分為若干個(gè)電池單元，分別測(cè)量每個(gè)電池單元電源管理電路板上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓，將獲取到的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)及電池單元的運(yùn)行溫度匯總構(gòu)建電池單元的電壓數(shù)據(jù)集合；由電池單元的電壓數(shù)據(jù)集合生成異常度，若異常程度超過異常閾值，將其作為異常組件；相反，將其作為合格組件。

28、進(jìn)一步的，對(duì)異常組件進(jìn)行性能測(cè)試并獲取相應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)，為各個(gè)測(cè)試指標(biāo)選定合格標(biāo)準(zhǔn)值后，對(duì)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行特征識(shí)別，獲取到相應(yīng)的維護(hù)特征，將獲取維護(hù)特征匯總生成電源組件的維護(hù)特征集合。

29、進(jìn)一步的，以便攜式電源檢測(cè)維護(hù)作為目標(biāo)詞，預(yù)先搭建便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜，以電源組件的維護(hù)特征集合內(nèi)的維護(hù)特征作為輸入，依據(jù)維護(hù)特征與電源組件維護(hù)方案間的對(duì)應(yīng)性，由便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜為異常組件匹配對(duì)應(yīng)的維護(hù)方案。

30、進(jìn)一步的，在獲取維護(hù)方案后，估測(cè)獲取對(duì)異常組件的維護(hù)時(shí)長(zhǎng)及維護(hù)時(shí)的維護(hù)成本，匯總后生成維護(hù)方案數(shù)據(jù)集合，由維護(hù)方案數(shù)據(jù)集合構(gòu)建維護(hù)度，其中，

31、對(duì)維護(hù)時(shí)長(zhǎng)及維護(hù)成本做線性歸一化處理，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)值映射至區(qū)間內(nèi)，依照如下公式：

32、；

33、權(quán)重系數(shù)，，；

34、若維護(hù)度不超過維護(hù)閾值，對(duì)異常組件進(jìn)行維護(hù)；若維護(hù)度超過維護(hù)閾值，將異常組件作為損壞組件，對(duì)損壞組件進(jìn)行更換。

35、進(jìn)一步的，重新組裝電源并進(jìn)行功能測(cè)試，在經(jīng)過若干階段測(cè)試后，分別由測(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的失衡度，其中，將維護(hù)前后的各個(gè)測(cè)試階段依據(jù)時(shí)間軸排序并一一對(duì)應(yīng)，依據(jù)失衡度的變化構(gòu)建改善系數(shù)，方式如下：

36、；

37、其中，為第 i個(gè)測(cè)試階段的改善中間值，為其均值，為其合格標(biāo)準(zhǔn)值；

38、，為測(cè)試階段的個(gè)數(shù)，及分別為維護(hù)前后第 i個(gè)測(cè)試階段的失衡度，及為相應(yīng)的均值。

39、一種便攜式電源的故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括，電量檢測(cè)單元，在電源使用環(huán)境存在異常時(shí)，檢測(cè)電源的電量消耗狀態(tài)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總后構(gòu)電量消耗數(shù)據(jù)集合，由電量消耗數(shù)據(jù)集合生成電量消耗的失衡度，若失衡度超過預(yù)期，向外部發(fā)出預(yù)警指令；

40、供電狀態(tài)測(cè)試單元，測(cè)試電源供電時(shí)的狀態(tài)，獲取測(cè)試數(shù)據(jù)并匯總構(gòu)建電源測(cè)試數(shù)據(jù)集合，由電源測(cè)試數(shù)據(jù)生成電源供電時(shí)的狀態(tài)系數(shù)，若狀態(tài)系數(shù)低于狀態(tài)閾值，向外部發(fā)出識(shí)別指令；

41、故障檢測(cè)單元，在進(jìn)行圖像采集后，使用訓(xùn)練后的故障圖像識(shí)別模型對(duì)電源圖像進(jìn)行識(shí)別，若電源元件是否存在故障，對(duì)故障位置進(jìn)行標(biāo)記并由位置信息構(gòu)建異常密集度，若異常密集度超過預(yù)期，向外部發(fā)出故障檢測(cè)指令；

42、故障分析單元，將便攜式電源區(qū)分為若干個(gè)電池單元并分別進(jìn)行測(cè)試，由測(cè)試數(shù)據(jù)生成異常度，若異常程度超過預(yù)期，在電池單元內(nèi)篩選出異常組件，對(duì)異常組件的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲取相應(yīng)的維護(hù)特征；

43、維護(hù)單元，依據(jù)輸出的維護(hù)特征，由便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜為異常組件匹配對(duì)應(yīng)的維護(hù)方案，構(gòu)建維護(hù)方案的維護(hù)度，依據(jù)維護(hù)度在異常組件內(nèi)篩選出損壞組件，通過損壞組件實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的維護(hù)；由維護(hù)后電源的狀態(tài)數(shù)據(jù)生成改善系數(shù)，若改善系數(shù)不超過改善閾值，向外部發(fā)出報(bào)警指令。

44、（三）有益效果

45、本發(fā)明提供了一種便攜式電源的故障檢測(cè)系統(tǒng)以及檢測(cè)方法，具備以下有益效果：

46、1、依據(jù)失衡度對(duì)電量消耗狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，若電量消耗速度和合格速度間的差異較大，通過對(duì)電源電量進(jìn)行檢測(cè)和記錄，能夠?qū)﹄娫词褂脿顟B(tài)起到預(yù)警作用。

47、2、若依據(jù)獲取到的狀態(tài)系數(shù)對(duì)判斷出電源是正常狀態(tài)，則可以停止檢測(cè)過程，若不正常，則可以及時(shí)對(duì)電源狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)便攜式電源的安全工作狀態(tài)進(jìn)行保障。

48、3、使用訓(xùn)練后的圖像識(shí)別模型對(duì)電源的各個(gè)元件進(jìn)行故障識(shí)別，判斷電源是否存在故障，若識(shí)別出故障，則可以對(duì)其進(jìn)行處理，確保電源能夠正常使用。

49、4、依據(jù)故障密集度對(duì)電源當(dāng)前的故障程度進(jìn)行判斷，若故障密集度超過預(yù)期，說明電源當(dāng)前存在的故障已經(jīng)較為嚴(yán)重，需要及時(shí)地進(jìn)行進(jìn)一步的故障檢測(cè)，進(jìn)而確定具體的故障及故障原因。

50、5、由檢測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建異常度，依據(jù)異常度從若干個(gè)電池單元內(nèi)篩選出存在故障的部分；通過在若干個(gè)電池單元內(nèi)篩選出故障部分，在需要時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)性的處理，減少電池檢修維護(hù)的耗時(shí)。

51、6、獲取到異常組件各項(xiàng)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別并獲取到相應(yīng)的維護(hù)特征，獲取到維護(hù)特征后，確定故障所在位置后，參考維護(hù)特征能夠針對(duì)性地對(duì)異常組件進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)，提高維護(hù)效率。

52、7、由便攜式電源維護(hù)知識(shí)圖譜為異常組件匹配對(duì)應(yīng)的維護(hù)方案，在對(duì)異常組件進(jìn)行檢測(cè)后，可以在對(duì)異常組件進(jìn)行維護(hù)前給出針對(duì)性的檢修維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常組件進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)，提高維護(hù)的效率。

53、8、對(duì)維護(hù)方案進(jìn)行分析和估測(cè)，由相應(yīng)的數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的維護(hù)度，大致對(duì)維護(hù)方案是否可行進(jìn)行判斷，若給出的維護(hù)方案可行性不高，則可以重新制定相應(yīng)的維護(hù)方案，或者放棄對(duì)異常組件進(jìn)行維護(hù)，以節(jié)省對(duì)便攜式電源的維護(hù)時(shí)間，使電源能夠快速恢復(fù)至使用狀態(tài)。

54、9、沿著時(shí)間軸連續(xù)獲取若干個(gè)階段的檢測(cè)數(shù)據(jù)，由若干個(gè)失衡度生成改善系數(shù)，依據(jù)改善系數(shù)對(duì)當(dāng)前維護(hù)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期進(jìn)行判斷，若未能達(dá)到預(yù)期，則若可以繼續(xù)維護(hù)或者暫停使用，在完成對(duì)電源后對(duì)維護(hù)的效果形成保障，使電源能夠維持正常運(yùn)行。