本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電池測試系統(tǒng)和方法，涉及電池測試方法領(lǐng)域，解決了利用圖像處理技術(shù)結(jié)合三個深度學習模型對電池瑕疵區(qū)域進行識別，綜合多種數(shù)值得到電池性能綜合下降評價值對電池性能進行分析的技術(shù)問題，包括以下步驟：從電池中實時獲取電流、電壓和內(nèi)阻參數(shù)數(shù)據(jù)；記錄電池內(nèi)部電阻值數(shù)值最高溫度加熱值、最低溫度加熱值；根據(jù)多種測量的溫度數(shù)據(jù)和內(nèi)阻數(shù)據(jù)可以得到內(nèi)部電阻校正值，通過初始內(nèi)阻和最終內(nèi)阻得到電池內(nèi)部電阻增加率；根據(jù)瑕疵面積和深度構(gòu)建瑕疵因子結(jié)合瑕疵數(shù)量因子得到電池綜合瑕疵值；根據(jù)電池綜合瑕疵計算值、電池內(nèi)部電阻增加率和電池靜置放電率結(jié)合得到電池性能綜合下降評價值，并對電池的性能劃分。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電池測試方法領(lǐng)域，具體涉及一種電池測試系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
1、隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，電池逐漸變成為現(xiàn)代生活中必不可少的能源供應方式，電池的性能程度對于設備的正常運行十分重要，將從電池中實時采集的多種數(shù)據(jù)后進行預處理，通過深度學習模型對數(shù)據(jù)進行訓練和分析后對多種數(shù)據(jù)進行識別，綜合多種數(shù)據(jù)得到電池性能評估值對電池性能進行分析，提高電池的安全性和可靠性。
2、現(xiàn)有的電池測試方法，雖然在一定程度上實現(xiàn)了電池測試，但傳統(tǒng)的電池測試方法主要依賴于經(jīng)驗公式和簡單計算，缺乏通過深度學習模型對多種電池瑕疵數(shù)據(jù)進行分析和識別，缺少綜合多種計算數(shù)據(jù)得到的電池性能綜合下降評價值進行電池性能劃分。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本專利技術(shù)提出了一種電池測試系統(tǒng)和方法，用于解決以下技術(shù)問題：
2、現(xiàn)有的電池測試方法，雖然在一定程度上實現(xiàn)了電池測試，但傳統(tǒng)的電池測試方法主要依賴于經(jīng)驗公式和簡單計算，缺乏通過機器學習模型對多種電池瑕疵數(shù)據(jù)進行分析和識別，缺少綜合多種計算數(shù)據(jù)得到的電池性能綜合下降評價值進行電池性能劃分。
3、為解決上述問題，本專利技術(shù)的第一方面提供了一種電池測試方法，包括以下步驟：
4、s1：在恒定的溫度條件下，從電池中實時獲取電流、電壓和內(nèi)阻參數(shù)數(shù)據(jù)；
5、s2：設定一個初始恒定溫度值，通過不斷加熱初始恒定溫度數(shù)值，記錄電池內(nèi)部電阻值數(shù)值最高溫度加熱值、最低溫度加熱值；</p>6、s3：獲取電池芯片上的起始內(nèi)部電阻值、起始溫度數(shù)值、最高溫度加熱值和最低溫度加熱值，將最高時的溫度值記為第一電阻溫度，最低時的溫度值記為第二電阻溫度，將第一電阻溫度和第二電阻溫度的差值、當前溫度和初始溫度的差值以及初始內(nèi)阻值聯(lián)立得到內(nèi)部電阻校正計算值，在測量放電過程中，初始內(nèi)阻值和內(nèi)部電阻校正計算值得到電池內(nèi)部電阻增加率；
7、s4：通過圖像采集設備獲取電池的圖像數(shù)據(jù)，識別出電池在使用過程中表面出現(xiàn)的凸起和凹陷瑕疵數(shù)據(jù)，利用深度學習模型對歷史凸起和凹陷瑕疵數(shù)據(jù)進行訓練和分析，根據(jù)瑕疵面積和瑕疵深度構(gòu)建瑕疵因子結(jié)合瑕疵數(shù)量因子得到電池綜合瑕疵值；
8、s5：在相同的溫度和時間下，在每次循環(huán)中，將電池在充滿電的情況下，保持靜置狀態(tài)，檢測電池在經(jīng)過預設靜置時間后剩余電量，通過電池初始電量和剩余電量值得到電池靜置放電率，根據(jù)電池綜合瑕疵計算值、電池內(nèi)部電阻增加率和電池靜置放電率結(jié)合得到電池性能綜合下降評價值，并對電池的性能劃分。
9、作為本專利技術(shù)進一步的方案：所述步驟s1，包括以下步驟：
10、從每個電池批次中隨機選擇總體的百分之六十，作為電池測試樣品，在恒定的溫度和時間下，通過測量設備測量實驗樣品的電流、電壓和內(nèi)阻參數(shù)數(shù)據(jù)進行記錄；
11、其中，多種測量設備包括電壓表、電流鉗、內(nèi)阻儀和溫度傳感器。
12、作為本專利技術(shù)進一步的方案：所述步驟s2，包括以下步驟：
13、設定一個已知的初始恒定溫度作為初始溫度值，以2攝氏度的溫度間隔增加電池的溫度，在每個溫度點測量并記錄電池的內(nèi)部電阻值，獲取電阻值最大的溫度點作為最高溫度加熱值，電阻值最小的溫度點作為最低溫度加熱值。
14、作為本專利技術(shù)進一步的方案：所述步驟s3中將第一電阻溫度和第二電阻溫度的差值、當前溫度和初始溫度的差值以及初始內(nèi)阻值聯(lián)立得到內(nèi)部電阻校正計算值，包括以下步驟：
15、內(nèi)部電阻校正計算值計算公式：
16、
，
17、其中，為內(nèi)部電阻校正計算值，為初始內(nèi)阻值，為初始溫度值，為當前溫度值，為內(nèi)阻值最高時的溫度值，為內(nèi)阻值最低時的溫度值，和為電阻溫度系數(shù)。
18、作為本專利技術(shù)進一步的方案：所述在測量放電過程中，初始內(nèi)阻值和內(nèi)部電阻校正計算值得到電池內(nèi)部電阻增加率，包括以下步驟：
19、電池內(nèi)部電阻增加率計算公式：
20、
，
21、其中，為初始內(nèi)阻值，為第次測量的內(nèi)阻值，為內(nèi)部電阻校正計算值,為循環(huán)次數(shù)，為電池內(nèi)部電阻增加率。
22、作為本專利技術(shù)進一步的方案：所述步驟s4，包括以下步驟：
23、利用高分辨攝像頭捕捉電池表面的圖像，獲取凸起和凹陷的瑕疵圖像，通過人工標注工具劃分瑕疵區(qū)域的邊界，根據(jù)圖像處理技術(shù)將瑕疵區(qū)域從電池背景中分離出來，進行圖像增強和灰度化處理，將瑕疵區(qū)域與電池表面區(qū)域的灰度數(shù)據(jù)值通過設定的灰度值閾值進行分割，從分割后的瑕疵區(qū)域中提取面積特征作為訓練深度學習模型的輸入，使用帶有瑕疵區(qū)域面積特征的訓練數(shù)據(jù)集對模型進行訓練，利用訓練好的模型對電池中瑕疵面積占比進行預測，根據(jù)比值得到瑕疵面積因子值；
24、通過瑕疵面積和電池總面積比值得到瑕疵面積因子計算公式：
25、
，
26、其中，為瑕疵面積因子計算值，為圖像檢測電池瑕疵的面積值，為圖像檢測電池總面積值；
27、采集圖像中瑕疵區(qū)域每個像素點與攝像機之間的距離，通過兩個攝像機從不同角度拍攝同一位置上的圖像，利用視覺差原理計算瑕疵區(qū)域深度數(shù)據(jù)，將經(jīng)過去噪處理后的瑕疵區(qū)域的深度值通過歸一化轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的范圍進行深度特征提取，對提取的數(shù)據(jù)進行標注，使用帶有標注信息的訓練數(shù)據(jù)集對模型進行訓練，通過訓練好的深度學習模型預測電池中瑕疵深度占比，通過瑕疵深度和電池總深度比值計算得到瑕疵深度因子值：
28、通過瑕疵深度和電池總深度比值得到瑕疵深度因子計算公式：
29、
，
30、其中，為瑕疵深度因子計算值，為圖像檢測電池瑕疵的深度值，為圖像檢測電池總的深度值；
31、通過瑕疵面積因子和瑕疵深度因子得到瑕疵因子計算公式：
32、
，
33、其中，為瑕疵因子計算值，為瑕疵面積因子計算值，為瑕疵深度因子計算值，和為相應的權(quán)重系數(shù)；
34、利用高分辨率相機對電池表面進行拍攝，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后進行去噪和增強對比度處理，通過深度學習模型對處理后圖像進行特征提取，對提取的特征進行分類和標注后作為深度學習模型的輸入進行訓練，通過訓練好的深度學習模型計算出各類瑕疵區(qū)域的數(shù)量，得到瑕疵數(shù)量因子值；
35、根據(jù)瑕疵因子和瑕疵數(shù)量因子得到電池綜合瑕疵值計算公式：
36、，
37、其中，為電池綜合瑕疵計算值，為瑕疵因子計算值，為瑕疵數(shù)量因子值，和為相應的權(quán)重系數(shù)。
38、作為本專利技術(shù)進一步的方案：步驟s5中通過電池初始電量和剩余電量值得到電池靜置放電率，包括以下步驟：
39、電池靜置放電率計算公式：
40、
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【技術(shù)保護點】
1.一種電池測試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟S1，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟S2，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟S3中將第一電阻溫度和第二電阻溫度的差值、當前溫度和初始溫度的差值以及初始內(nèi)阻值聯(lián)立得到內(nèi)部電阻校正計算值，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述在測量放電過程中，初始內(nèi)阻值和內(nèi)部電阻校正計算值得到電池內(nèi)部電阻增加率，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟S4，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟S5中通過電池初始電量和剩余電量值得到電池靜置放電率，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述根據(jù)電池綜合瑕疵計算值、電池內(nèi)部電阻增加率和電池靜置放電率結(jié)合得到電池性能綜合下降評價值，并對電池的性能劃分，包括以下步驟：
9.一種電池測試系統(tǒng)，使用如權(quán)利要求1-8的任一項所述一種電池測試方法，其特征在于，包括以下模塊：
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種電池測試方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟s1，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟s2，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述步驟s3中將第一電阻溫度和第二電阻溫度的差值、當前溫度和初始溫度的差值以及初始內(nèi)阻值聯(lián)立得到內(nèi)部電阻校正計算值，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池測試方法，其特征在于，所述在測量放電過程中，初始內(nèi)阻值和內(nèi)部電阻校正計算值得到電池內(nèi)部電...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孔朋，丁國航，
申請(專利權(quán))人：曲阜圣威電源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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