一种设备电池的在线评估方法和系统技术方案

本发明专利技术属于通信技术领域，公开了一种设备电池的在线评估方法，包括如下步骤：步骤1：获取待测设备所处环境的温度；步骤2：将待测设备的各功能模块切换至市电供电，将电池切换至和放电电路电连接；步骤3：按照预设的周期采集电池电压的数据，获得电池的电压下降率；步骤4：将电压下降率和该温度下电池的标准放电曲线进行比对，根据比对结果判断电池是否存在故障。针对具有市电、电池双重供电的物联网设备额外设置的放电电路，通过在测试状态下将电池切换至放电电路，即可准确测试电池在设定状态下的放电情况，得到电池放电的准确信息，进而得到电池的健康状况。同时，本发明专利技术还提供了基于该方法的系统。于该方法的系统。于该方法的系统。

【技术实现步骤摘要】
一种设备电池的在线评估方法和系统


[0001]本专利技术涉及通信
，具体为一种设备电池的在线评估方法和系统。

技术介绍

[0002]目前智能网关的供电方式大部分都是外部市电供电，对于数据实时性要求不高或者外部市电很稳定的场景表现还是很友好。随着智能网关上资源的丰富，数据缓存功能逐渐成为一个通用功能，对于实时性有严格要求的场景，网关因断电造成下端设备数据丢失这是不可接受的，因此网关支持电池供电就变得很有必要。
[0003]智能网关支持电池功能，需相应增加电池的检测，检测主要分为两部分：电池状态检测和电池故障检测。如图1所示，电池状态检测包含电池供电方式，电池的充、放电状态，电池低电量等状态，这些状态可通过电池电路的GPIO引脚比较容易的得到。结合客户需求，智能网关中电池故障通常是电池供电网关产品工作时长不满足客户要求的时长就可判断电池存在故障，需更换电池。考虑到电池处于不同电量充电曲线的不一致性，并且真实场景中电池大部分时间是处于满电状态，因此在市电供电下对电池的放电过程做故障检测，其难点如下所示：
[0004]温度对电池的放电曲线影响很大，温度跟网关的工作环境相关，工作环境的差异造成放电曲线存在差异。
[0005]负载对电池的放电曲线影响很大，负载跟网关的业务相关，业务的差异造成放电曲线存在差异。
[0006]电池电压通过读取ADC值换算出得到当前电压值，电压值存在波动性。
[0007]现有技术中，针对电池的性能判断，大多在电池生产厂家内完成；
[0008]此外对于通信领域的厂家来说，自家设备的电池性能判断的方法多种多样，具体有如下几种：
[0009]1.数据集训练判断
[0010]CN201911033347.5公开了一种电池健康评估方法、装置、存储介质及电子设备。该方案获取待评估电池的多条历史状态数据；从多条历史状态数据中，确定出电池处于浮充状态时的目标历史状态数据；基于目标历史状态数据确定训练样本，并对训练样本进行二叉划分以构建孤立树，由孤立树构成孤立森林模型；获取待评估状态数据，根据待评估状态数据和孤立森林模型计算电池的健康程度。
[0011]2.模型判断
[0012]CN202210743438.3公开了一种储能电池系统状态评估方法、装置、存储介质及电子设备，包括：获取储能电池组的当前容量数据；通过预先配置的电池老化模型对当前容量数据和储能电池组的初始容量数据进行处理，以获取储能电池组的当前状态矩阵；基于当前状态矩阵确定储能电池系统的运行状态。
[0013]3.评分判断
[0014]CN202210403158.8提供了一种电池安全评估的方法、装置及电子设备，其中，该方
法包括：获取电池模组中多个电池单体的单体指标，单体指标包括电池单体的电压差和温度；根据每个电池单体的单体指标确定每个电池单体的单体评分；确定电池系统中多个电池模组的模组指标，模组指标包括电池模组的荷电状态范围和电池单体的单体评分关键值；根据每个电池模组的模组指标确定每个电池模组的模组评分。
[0015]上述方案需要较为复杂的计算方法。
[0016]本案解决的技术问题是：如何简单、有效的确定物联网设备的电池的健康状况。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的在于提供一种设备电池的在线评估方法，针对具有市电、电池双重供电的物联网设备额外设置的放电电路，通过在测试状态下将电池切换至放电电路，即可准确测试电池在设定状态下的放电情况，得到电池放电的准确信息，进而得到电池的健康状况。同时，本专利技术还提供了基于该方法的系统。
[0018]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种设备电池的在线评估方法，包括如下步骤：
[0019]步骤1：获取待测设备所处环境的温度；
[0020]步骤2：将待测设备的各功能模块切换至市电供电，将电池切换至和放电电路电连接；
[0021]步骤3：按照预设的周期采集电池电压的数据，获得电池的电压下降率；
[0022]步骤4：将电压下降率和该温度下电池的标准放电曲线进行比对，根据比对结果判断电池是否存在故障。
[0023]在上述的设备电池的在线评估方法中，所述标准放电曲线为设定温度条件下，电池在设定负载的情况下的电压
‑
容量的曲线；所述负载和放电电路的负载相同。
[0024]在上述的设备电池的在线评估方法中，所述待测设备上搭载有主控模块、通信模块、放电电路、市电供电模块、功能模块、数据采集模块、电池、电源管理和切换模块、温度传感器；
[0025]所述主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块分别电连接至电源管理和切换模块；所述市电供电模块、电池电连接至电源管理和切换模块；
[0026]所述数据采集模块用于按照预设的周期采集电池电压的数据；
[0027]所述通信模块用于实现主控模块和外界服务器之间的通信；
[0028]所述电源管理和切换模块用于控制电池处于充电状态或放电状态、用于控制市电供电模块或电池向主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块中任一者供电；
[0029]所述主控模块用于控制数据采集模块、电源管理和切换模块工作，并获取温度传感器的数据；
[0030]所述功能模块用于完成设备的各项功能。
[0031]在上述的设备电池的在线评估方法中，在进行步骤2之前，获取电池的电压值，若电池的电压值处于预设电压阈值之下，则先通过市电给电池充电，以使电池的电压达到预设电压阈值；若电池的电压值大于或等于预设电压阈值，则进行步骤2。
[0032]在上述的设备电池的在线评估方法中，所述预设的周期T1，电池在充满电的情况下，以放电电路为负载，可持续放电总时长为T；T1＜1/50T；
[0033]步骤3中的数据采集次数为2
‑
15次。
[0034]在上述的设备电池的在线评估方法中，所述待测设备为物联网设备；预设的周期为5
‑
20min。
[0035]同时，本专利技术还公开了一种如上任一所述方法的设备电池的在线评估系统，包括服务器和与服务器通信连接的至少一个待测设备；
[0036]所述待测设备上搭载有主控模块、通信模块、放电电路、市电供电模块、功能模块、数据采集模块、电池、电源管理和切换模块、温度传感器；
[0037]所述主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块分别电连接至电源管理和切换模块；所述市电供电模块、电池电连接至电源管理和切换模块；
[0038]所述数据采集模块用于按照预设的周期采集电池电压的数据；
[0039]所述通信模块用于实现主控模块和服务器之间的通信；
[0040]所述电源管理和切换模块用于控制电池处于充电状态或放电状态、用于控制市电供电模块或电池向主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块中任一者供电；
[0041]所述主控模块用于控制数据采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备电池的在线评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取待测设备所处环境的温度；步骤2：将待测设备的各功能模块切换至市电供电，将电池切换至和放电电路电连接；步骤3：按照预设的周期采集电池电压的数据，获得电池的电压下降率；步骤4：将电压下降率和该温度下电池的标准放电曲线进行比对，根据比对结果判断电池是否存在故障。2.根据权利要求1所述的设备电池的在线评估方法，其特征在于，所述标准放电曲线为设定温度条件下，电池在设定负载的情况下的电压
‑
容量的曲线；所述负载和放电电路的负载相同。3.根据权利要求1所述的设备电池的在线评估方法，其特征在于，所述待测设备上搭载有主控模块、通信模块、放电电路、市电供电模块、功能模块、数据采集模块、电池、电源管理和切换模块、温度传感器；所述主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块分别电连接至电源管理和切换模块；所述市电供电模块、电池电连接至电源管理和切换模块；所述数据采集模块用于按照预设的周期采集电池电压的数据；所述通信模块用于实现主控模块和外界服务器之间的通信；所述电源管理和切换模块用于控制电池处于充电状态或放电状态、用于控制市电供电模块或电池向主控模块、通信模块、放电电路、功能模块、数据采集模块中任一者供电；所述主控模块用于控制数据采集模块、电源管理和切换模块工作，并获取温度传感器的数据；所述功能模块用于完成设备的各项功能。4.根据权利要求1所述的设备电池的在线评估方法，其特征在于，在进行步骤2之前，获取电池的电压值，若电池的电压值处于预设电压阈值之下，则先通过市电给电池充电，以使电池的电压达到预设电压阈值；若电池的电压值大于或等于预设电压阈值，则进行步骤2。5.根据权利要求1所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑龙龙，万彦鹏，黄章良，陶洋，招嘉焕，
申请(专利权)人：广州鲁邦通物联网科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：