一种储能电池极耳自动识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种储能电池极耳自动识别方法，包括获取每块太阳能电池板产生的响应电压数据，以及每个力敏传感器的力敏信号；依据不同太阳能电池板的响应电压数据、电压分布得到储能电池的电压矩阵，从而判断储能电池的位置；依据力敏传感器产生力敏信号及分布形成的压力矩阵，从而判断储能电池除极耳以外的电池本体的位置；根据压力矩阵和电压矩阵的差异，从而识别电池极耳位置；根据电池极耳距离平台高度存在差异时极耳下方电池板上光照强度不同，反推确定极耳距离太阳能电池板的高度，从而构建电池极耳的三维位置。该方法简单有效，精度高，能够直接得出极耳的三维位置。能够直接得出极耳的三维位置。能够直接得出极耳的三维位置。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池极耳自动识别方法及系统


[0001]本专利技术设计储能电池检测
，具体来说是一种储能电池极耳自动识别方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子电池为代表的电化学储能技术由于其灵活、快速的优点，成为目前电力储能领域装机容量增长最快的储能技术。方形硬壳电池因其技术难度相对低、对电芯保护性好、便于成组的特点广泛应用于电化学储能系统。在电池集成储能系统前，需要对大量电池的性能及安全性进行检测，评估电池安全性；随着大量电池退役，需要对这些退役电池进行检测，判断电池状态，评估梯次利用价值。在大批量电池检测中，需要将测试装置连接线与电池极耳稳定连接，而电池摆放方式、摆放位置的差别都会导致检测线很难精准对接电池极耳。目前电池检测中电池极耳的识别都是通过人为的经验识别，这样会造成识别效率降低及识别成本的增加，且不适用于大批量不同尺寸及类型电池的检测作业。
[0003]CN214336750U公开的本技术公开一种旋转调整电池装置，包括固定机构、旋转驱动件及传感识别机构，固定机构上设置有电池收容区，电池收容区用于放置电池，固定机构用于固定电池，旋转驱动件与固定机构连接，旋转驱动件用于驱动固定机构旋转，传感识别机构朝向电池的极耳设置，传感识别机构用于识别极耳的位置。本技术的旋转调整电池装置通过设置固定机构、旋转驱动件及传感识别机构使得电池可以被准确转动，具体地，当传感识别机构识别到电池的放置角度有误时，旋转驱动件驱动固定机构转动，放置在固定机构上的电池随固定机构转动，以此保证电池放置的位置与角度准确。但是通过激光识别的方法需要接收器及发射器，成本高，占用设备空间，受限于发射器和接收器尺寸以及电池摆放的方式，很难直接形成电池极耳位置判断。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于如何准确计算出电池极耳的三维位置。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0006]一种储能电池极耳自动识别方法，包括以下步骤：
[0007]S01.搭建太阳能电池板阵列，在每块太阳能电池板下方放置有力敏传感器；
[0008]S02.将储能电池放置在所述太阳能电池板阵列上；启动平行光自上而下照射；
[0009]S03.获取每块太阳能电池板产生的响应电压数据，以及每个力敏传感器的力敏信号；
[0010]S04.依据不同太阳能电池板的响应电压数据、电压分布得到储能电池的电压矩阵，从而判断储能电池的位置；
[0011]S05.依据力敏传感器产生力敏信号及分布形成的压力矩阵，从而判断储能电池除极耳以外的电池本体的位置；根据压力矩阵和电压矩阵的差异，从而识别电池极耳位置；
[0012]S06.根据电池极耳距离平台高度存在差异时极耳下方电池板上光照强度不同，反
推确定极耳距离太阳能电池板的高度，从而构建电池极耳的三维位置。
[0013]本专利技术基于太阳能电池板开路电压随光照强度增强而增强的原理，垂直光光照设施垂直照射方形硬壳储能电池，电池板阵列上被方形硬壳储能电池覆盖区域因电池壳体及极耳遮挡导致太阳能电池板接受不到光照而与未遮挡部分产生电压差，根据均匀分布的太阳能电池开路电压的位置矩阵，判断电池及极耳形状。利用分布于小型太阳能板底部的力敏传感器感知的压力矩阵，从而与未被电池挤压的位置形成信号差，进一步形成受挤压太阳能电池板的位置矩阵，从而判断不含电池极耳的电池本体的位置。进一步的根据方形硬壳储能电池极耳突出于电池壳体的形状特征，从而在压力矩阵和电压矩阵上存在差异，从而识别电池极耳位置。进一步的根据电池极耳距离平台高度存在差异时极耳下方电池板上光照强度不同，反推确定极耳距离平台的高度，从而构建电池极耳的三维位置。
[0014]进一步的，所述步骤S04的储能电池位置的具体识别方法为：
[0015]根据太阳能电池板阵列方式，以坐标0点为起点，以每一个太阳能电池板为刻度1，建立太阳能电池板位置矩阵P，假设具有n排，m列太阳能电池板，则
[0016][0017]根据每块太阳能电池板的电压形成于位置矩阵对应的电压矩阵V：
[0018][0019]通过某个太阳能电池板电压V
a,b
与附近电池板电压的变化率，计算各个太阳能电池板位置的变化率归一化因子i
a,b
：
[0020][0021]其中，r为以某个太阳能电池板为中心的范围半径，x1为横向光源一致性矫正因子，x2为纵向光源一致性矫正因子；
[0022]从而形成，位置的变化率归一化因子矩阵I
[0023][0024]依据以下判据将I矩阵转换为只包含0和1的a矩阵，a矩阵中的值a(a,b)如下所示：
[0025][0026]其中，l为变化率判断因子，a(a,b)＝1的区域为电池边缘及电池极耳的位置。
[0027]进一步的，所述步骤S05的电池本体的位置的具体识别方法为：
[0028]根据每个太阳能电池板下的力敏传感器形成的力敏信号，形成与位置对应的力敏信号矩阵N(a,b)
[0029][0030]通过以下判据将太阳能电池板的位置矩阵P，转化为力敏响应的只包含0和1的矩阵n，n矩阵中的值n(a,b)为：
[0031][0032]其中，n(a,b)＝1的表示此区域为电池本体覆盖区域；
[0033]对于任意的(a1,b1)位置的值，若存在a(a1,b1)＝1且n(a1,b1)＝0，位置点(a1,b1)即为电池极耳所在的位置；令a
’
(a1,b1)＝a(a1,b1)，从而形成电池极耳所在位置的位置点坐标群a
’
。
[0034]进一步的，所述步骤S06的储能电池极耳距太阳能电池板的高度具体计算方法为：提取所有位置点坐标群a
’
处的太阳能电池板电压V
ax,by
，计算V
ax,by
的算数平均值V
[0035][0036]其中，n为坐标群a
’
中的坐标数量；
[0037]电池极耳距离太阳能电池板的距离L计算方式如下：
[0038][0039]其中，k
B
为玻尔兹曼常数；T为环境温度；q为单位电荷；n
idL
为光照理想因子；k为矫正因子；c为矫正常数。
[0040]与上述方法对应的，本专利技术还公开一种储能电池极耳自动识别系统，包括：
[0041]识别装置，所述识别装置包括太阳能电池板阵列，在每块太阳能电池板下方放置有力敏传感器；平行光垂直于所述太阳能电池板阵列；
[0042]数据获取模块，用以获取每块太阳能电池板产生的响应电压数据，以及每个力敏传感器的力敏信号；
[0043]储能电池位置计算模块，用于依据不同太阳能电池板的响应电压数据、电压分布得到储能电池的电压矩阵，从而判断储能电池的位置；
[0044]极耳位置计算模块，依据力敏传感器产生力敏信号及分布形成的压力矩阵，从而判断储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池极耳自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S01.搭建太阳能电池板阵列，在每块太阳能电池板下方放置有力敏传感器；S02.将储能电池放置在所述太阳能电池板阵列上；启动平行光自上而下照射；S03.获取每块太阳能电池板产生的响应电压数据，以及每个力敏传感器的力敏信号；S04.依据不同太阳能电池板的响应电压数据、电压分布得到储能电池的电压矩阵，从而判断储能电池的位置；S05.依据力敏传感器产生力敏信号及分布形成的压力矩阵，从而判断储能电池除极耳以外的电池本体的位置；根据压力矩阵和电压矩阵的差异，从而识别电池极耳位置；S06.根据电池极耳距离平台高度存在差异时极耳下方电池板上光照强度不同，反推确定极耳距离太阳能电池板的高度，从而构建电池极耳的三维位置。2.根据权利要求1所述的一种储能电池极耳自动识别方法，其特征在于，所述步骤S04的储能电池位置的具体识别方法为：根据太阳能电池板阵列方式，以坐标0点为起点，以每一个太阳能电池板为刻度1，建立太阳能电池板位置矩阵P，假设具有n排，m列太阳能电池板，则根据每块太阳能电池板的电压形成于位置矩阵对应的电压矩阵V：通过某个太阳能电池板电压V
a,b
与附近电池板电压的变化率，计算各个太阳能电池板位置的变化率归一化因子i
a,b
：其中，r为以某个太阳能电池板为中心的范围半径，x1为横向光源一致性矫正因子，x2为纵向光源一致性矫正因子；从而形成，位置的变化率归一化因子矩阵I依据以下判据将I矩阵转换为只包含0和1的a矩阵，a矩阵中的值a(a,b)如下所示：
其中，l为变化率判断因子，a(a,b)＝1的区域为电池边缘及电池极耳的位置。3.根据权利要求2所述的一种储能电池极耳自动识别方法，其特征在于，所述步骤S05的电池本体的位置的具体识别方法为：根据每个太阳能电池板下的力敏传感器形成的力敏信号，形成与位置对应的力敏信号矩阵N(a,b)通过以下判据将太阳能电池板的位置矩阵P，转化为力敏响应的只包含0和1的矩阵n，n矩阵中的值n(a,b)为：其中，n(a,b)＝1的表示此区域为电池本体覆盖区域；对于任意的(a1,b1)位置的值，若存在a(a1,b1)＝1且n(a1,b1)＝0，位置点(a1,b1)即为电池极耳所在的位置；令a
’
(a1,b1)＝a(a1,b1)，从而形成电池极耳所在位置的位置点坐标群a
’
。4.根据权利要求3所述的一种储能电池极耳自动识别方法，其特征在于，所述步骤S06的储能电池极耳距太阳能电池板的高度具体计算方法为：提取所有位置点坐标群a
’
处的太阳能电池板电压V
ax,by
，计算V
ax,by
的算数平均值的算数平均值其中，n为坐标群a
’
中的坐标数量；电池极耳距离太阳能电池板的距离L计算方式如下：其中，k
B
为玻尔兹曼常数；T为环境温度；q为单位电荷；n
idL
为光照理想因子，；k为矫正因子；c为矫正常数。5.一种储能电池极耳自动识别系统，其特征在于，包括：识别装置，所述识别装置包括太阳能电池板阵列，在每块太阳能电池板...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪书苹，陈浩，李昌豪，杨凯，章彬彬，张明杰，程宜风，张佳庆，祝现礼，刘平，王海伟，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司国网安徽省电力有限公司合肥供电公司，
类型：发明
国别省市：