电池故障的检测方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池故障的检测方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.相关技术中，对电池故障的检测方法分为基于模型的方法和非模型的方法。基于模型的故障检测方法难以准确地描述电池内部的化学变化。非模型的故障检测方法中基于数据驱动方法大多通过提取的电池时域特征参数进行故障检测，不同电池之间的差异对故障检测的准确性影响较大。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电池故障的检测方法、装置、设备及存储介质。可以较为简单的对电池进行故障检测，适用范围较广且所需计算量较小。
4.第一方面，本技术实施例提供一种电池故障的检测方法，包括：获取电池的第一当前电压值；响应于所述第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取所述电池所在电池组的当前平均电压值；获取所述电池组的目标观测器；基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值；根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。
5.在该技术方案中，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对电池进行观测，并根据观测结果和电池所在电池组的平均电压获取电池的离群度评分值，从而根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。能够较为简单的对电池进行故障检测，且所需计算量较小。
6.在一种实现方式中，所述获取所述电池所在电池组的当前平均电压值，包括：获取所述电池组中除所述电池之外其他电池的第二当前电压值；基于所述第一当前电压值和所述第二当前电压值，获取所述当前平均电压值。
7.在一种实现方式中，所述获取所述电池组的目标观测器，包括：s1：对所述电池组中的所有电池进行非重复随机采样，将采样到的目标数量的第一电池作为第一观测器；s2：分别基于每个所述第一观测器对被观测电池进行观测，获得所述被观测电池的第一观测电压值，其中，所述被观测电池为所述电池组中除正在进行观测的第一观测器关联的第一电池之外的其他电池；s3：获取所述电池组中每个电池的测量电压值；s4：基于所述电池组中每个电池的所述测量电压值和每个电池的所述第一观测电压值，获取所述电池组的多个第一评价值；s5：将所述多个第一评价值之中最小值对应的所述第一观测器确定为新的第二观测器；s6：将所述新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将所述观测阵列尾部的第二观测器移出所述观测阵列；其中，所述观测阵列包含预设数量的第二观测器；s7：确定所述观测阵列中相同的第二观测器的出现频次；s8：获取所述观测阵列中所述出现频次大于频次阈值的所述第二观测器，作为所述目标观测器。
8.在一种可选地实现方式中，所述目标数量通过以下公式计算得到：
[0009][0010][0011][0012]
其中，代表非重复随机采样的平均误差，σ为非重复随机采样的标准差，n为所述电池组中的电池个数，k为所述目标数量，δ为非重复随机采样的误差，z为置信系数。
[0013]
在一种实现方式中，所述基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值，包括：基于所述目标观测器对所述电池进行观测，获取第二观测电压值；基于所述第二观测电压值和所述第一当前电压值，获取第二评价值；获取所述第二评价值的平均值作为所述电池的异常程度值；基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数；根据所述校正系数对所述异常程度值进行校正，获取所述离群度评分值。
[0014]
在该技术方案中，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对目标电池进行观测，以根据观测结果获取电池的异常程度值，并根据当前平均电压值对异常程度值进行校正，从而根据校正结果对电池故障进行检测。能够较为简单的对电池进行故障检测，且所需计算量较小。
[0015]
在一种可选地实现方式中，所述基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数，包括：响应于所述第一当前电压值大于所述当前平均电压值，将第一预设系数确定为所述校正系数；或者，响应于所述第一当前电压值等于所述当前平均电压值，将第二预设系数确定为所述校正系数；或者响应于所述第一当前电压值小于所述当前平均电压值，将第三预设系数确定为所述校正系数。
[0016]
在一种实现方式中，所述根据所述离群度评分值确定所述电池的是否发生故障，包括：响应于所述离群度评分值大于第一阈值，确定所述电池发生开路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于第二阈值，确定所述电池发生短路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值，确定所述电池未发生故障。
[0017]
在一种实现方式中，所述方法还包括：响应于所述第一当前电压值超出所述电压阈值范围，确定所述电池发生过电压故障。
[0018]
第二方面，本技术实施例提供一种电池故障的检测装置，包括：获取模块，用于获取电池的第一当前电压值；第一处理模块，用于响应于所述第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取所述电池所在电池组的当前平均电压值；第二处理模块，用于获取所述电池组的目标观测器；第三处理模块，用于基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值；检测模块，用于根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。
[0019]
在一种实现方式中，所述第一处理模块具体用于：获取所述电池组中除所述电池之外其他电池的第二当前电压值；基于所述第一当前电压值和所述第二当前电压值，获取所述当前平均电压值。
[0020]
在一种实现方式中，所述第二处理模块具体用于：s1：对所述电池组中的所有电池进行非重复随机采样，将采样到的目标数量的第一电池作为第一观测器；s2：分别基于每个所述第一观测器对被观测电池进行观测，获得所述被观测电池的第一观测电压值，其中，所述被观测电池为所述电池组中除正在进行观测的第一观测器关联的第一电池之外的其他电池；s3：获取所述电池组中每个电池的测量电压值；s4：基于所述电池组中每个电池的所述测量电压值和每个电池的所述第一观测电压值，获取所述电池组的多个第一评价值；s5：将所述多个第一评价值之中最小值对应的所述第一观测器确定为新的第二观测器；s6：将所述新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将所述观测阵列尾部的第二观测器移出所述观测阵列；其中，所述观测阵列包含预设数量的第二观测器；s7：确定所述观测阵列中相同的第二观测器的出现频次；s8：获取所述观测阵列中所述出现频次大于频次阈值的所述第二观测器，作为所述目标观测器。
[0021]
在一种可选地实现方式中，所述目标数量通过以下公式计算得到：
[0022][0023][0024][0025]
其中，代表非重复随机采样的平均误差，σ为非重复随机采样的标准差，m为所述电池组中的电池个数，k为所述目标数量，δ为非重复随机采样的误差，z为置信系数。
[0026]
在一种实现方式中，所述第三处理模块具体用于：基于所述目标观测器对所述电池进行观测，获取第二观测电压值；基于所述第二观测电压值和所述第一当前电压值，获取第二评价值；获取所述第二评价值的平均值作为所述电池的异常程度值；基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数；根据所述校正系数对所述异常程度值进行校正，获取所述离群度评分值。
[0027]
在一种可选地实现方式中，所述第三处理模块具体用于：响应于所述第一当前电压值大于所述当前平均电压值，将第一预设系数确定为所述校正系数；或者，响应于所述第一当前电压值等于所述当前平均电压值，将第二预设系数确定为所述校正系数；或者响应于所述第一当前电压值小于所述当前平均电压值，将第三预设系数确定为所述校正系数。
[0028]
在一种实现方式中，所述检测模块具体用于：响应于所述离群度评分值大于第一阈值，确定所述电池发生开路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于第二阈值，确定所述电池发生短路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值，确定所述电池未发生故障。
[0029]
在一种实现方式中，所述装置还包括：确定模块，用于响应于所述第一当前电压值超出所述电压阈值范围，确定所述电池发生过电压故障。
[0030]
第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的电池故障的检测方法。
[0031]
第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，当所述指令被执行时，使如第一方面所述的方法被实现。
[0032]
第五方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面所述的电池故障的检测方法的步骤。
[0033]
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0034]
附图用于更好地理解本方案，不构成对本技术的限定。其中：
[0035]
图1是本技术实施例提供的一种电池故障的检测方法的示意图；
[0036]
图2是本技术实施例提供的另一种电池故障的检测方法的示意图；
[0037]
图3是本技术实施例提供的一种电池组的目标观测器的获取方法的示意图；
[0038]
图4是本技术实施例提供的又一种电池故障的检测方法的示意图；
[0039]
图5是本技术实施例提供的一种电池故障检测方案的示意图；
[0040]
图6是本技术实施例提供的一种电池故障的检测装置的示意图；
[0041]
图7是本技术实施例提供的另一种电池故障的检测装置的示意图；
[0042]
图8是可以用来实施本技术的实施例的示例电子设备的示意性框图。
具体实施方式
[0043]
以下结合附图对本技术的示范性实施例做出说明，其中包括本技术实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0044]
其中，在本技术的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本技术中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本技术实施例的范围，也不表示先后顺序。
[0045]
请参见图1，图1是本技术实施例提供的一种电池故障的检测方法的示意图。如图1所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
[0046]
步骤s101：获取电池的第一当前电压值。
[0047]
其中，在本技术的实施例中，上述电池可以为多个电池串联组成的电池组中的任意一个电池。上述电池可以为锂离子电池。
[0048]
步骤s102：响应于第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取电池所在电池组的当前平均电压值。
[0049]
举例而言，响应于电池的当前电压值未超出先设置的电压阈值范围，获取该电池所在电池组中电池的当前平均电压值。
[0050]
步骤s103：获取电池组的目标观测器。
[0051]
举例而言，获取上述电池组的目标观测器，该目标观测器可以用于对该电池组中
电池的电压进行观测。
[0052]
步骤s104：基于第一当前电压值、目标观测器和当前平均电压值获取电池的离群度评分值。
[0053]
举例而言，基于目标观测器对电池的电压进行观测得到观测结果，根据观测结果和第一当前电压值之间的差距确定电池的离群度评分值，并基于当前平均电压对离群度评分值进行修正。
[0054]
步骤s105：根据离群度评分值确定电池是否发生故障。
[0055]
举例而言，将离群度评分值与预设的评分阈值进行比较，根据比较结果确定电池是否发生故障。
[0056]
通过实施本技术实施例，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对电池进行观测，并根据观测结果和电池所在电池组的平均电压获取电池的离群度评分值，从而根据离群度评分值确定电池是否发生故障。能够较为简单的对电池进行故障检测，适用范围较广且所需计算量较小。
[0057]
在一种实现方式中，可以根据电池组中每个电池的当前电压值获取电池组的当前平均电压值。作为一种示例，请参见图2，图2是本技术实施例提供的另一种电池故障的检测方法的示意图。如图2所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
[0058]
步骤s201：获取电池的第一当前电压值。
[0059]
本技术的实施例中，步骤s201可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0060]
步骤s202：响应于第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取电池组中除电池之外其他电池的第二当前电压值。
[0061]
举例而言，响应于第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取上述电池所在电池组中其他每个电池的第二当前电压值。
[0062]
步骤s203：基于第一当前电压值和第二当前电压值，获取当前平均电压值。
[0063]
举例而言，将第一当前电压值和第二当前电压值相加，将相加结果除以电池组中的电池个数，得到电池组的当前平均电压值。
[0064]
步骤s204：获取电池组的目标观测器。
[0065]
本技术的实施例中，步骤s204可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0066]
步骤s205：基于第一当前电压值、目标观测器和当前平均电压值获取电池的离群度评分值。
[0067]
本技术的实施例中，步骤s205可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0068]
步骤s206：根据离群度评分值确定电池是否发生故障。
[0069]
通过实施本技术实施例，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对电池进行观测，并根据电池组中每个电池的当前电压值获取电池组的当前平均电压值，从而根据观测结果和电池所在电池组的平均电压获取电池的离群度评分值，以根据离群度评分值确定电池是否发生故障。能够较为简单的对电池进行故障检测，且所需计算量较小。
[0070]
在一种实现方式中，可以对电池组中的所有电池进行非重复随机采样获取第一观
测器，并对第一观测器进行筛选获取目标观测器。作为一种示例，请参见图3，图3是本技术实施例提供的一种电池组的目标观测器的获取方法的示意图。如图3所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
[0071]
s301：对电池组中的所有电池进行非重复随机采样，将采样到的目标数量的第一电池作为第一观测器。
[0072]
举例而言，将电池组中的所有电池作为采样目标进行非重复随机采样，得到目标数量的第一电池，将该第一电池作为第一观测器。
[0073]
在一种可选地实现方式中，上述目标数量通过以下公式计算得到：
[0074][0075][0076][0077]
其中，代表非重复随机采样的平均误差，σ为非重复随机采样的标准差，m为电池组中的电池个数，k为目标数量，δ为非重复随机采样的误差，z为置信系数。作为一种示例，z＝1.96。
[0078]
s302：分别基于每个第一观测器对被观测电池进行观测，获得被观测电池的第一观测电压值。
[0079]
其中，在本技术的实施例中，上述被观测电池为电池组中除正在进行观测的第一观测器关联的第一电池之外的其他电池。
[0080]
作为一种示例，以电池组包括电池1、电池2、电池3、电池4和电池5，第一观测器关联的电池为电池1和电池3为例。则将电池1作为第一观测器对电池2、电池3、电池4和电池5等被观测电池进行观测，分别获取电池1观测得到的电池2、电池3、电池4和电池5对应的第一观测电压值；并将电池3作为第一观测器对电池1、电池2、电池4和电池5等被观测电池进行观测，分别获取电池3观测得到的电池1、电池2、电池4和电池5对应的第一观测电压值。
[0081]
s303：获取电池组中每个电池的测量电压值。
[0082]
s304：基于电池组中每个电池的测量电压值和每个电池的第一观测电压值，获取电池组的多个第一评价值。
[0083]
作为一种示例，以电池组包括电池1、电池2、电池3、电池4和电池5，第一观测器关联的电池为电池1和电池3为例。将电池1作为第一观测器对电池2进行观测，获取电池2对应的第一观测电压值。并将电池3作为第一观测器对电池2进行观测，获取电池2对应的另一个第一观测电压值。基于电池1观测电池2得到的第一观测电压值和电池2的测量电压值，获取第一评价值；并基于电池3观测电池2得到的第一观测电压值和电池2的测量电压值，获取另一个第一评价值。按照上述方法得到电池组中每个电池的至少一个第一评价值，从而得到电池组的多个第一评价值。
[0084]
其中，在本技术的实施例中，上述第一评价值可以是测量电压值和第一观测电压值之间的欧式距离值。
[0085]
s305：将多个第一评价值之中最小值对应的第一观测器确定为新的第二观测器。
[0086]
举例而言，将电池组的多个第一评价值之中的最小的第一评价值对应的第一观测器确定为新的第二观测器。
[0087]
可以理解的是，由于每个第一评价值由一个测量电压值和一个第一观测电压值计算得到，因此每个第一评价值对应一个第一观测电压值。而每个第一观测电压值对应一个获取该第一观测电压值的第一观测器。因此每个第一评价值也就对应一个第一观测器，该第一观测器为获取该第一评价值所使用的第一观测电压值对应的第一观测器。
[0088]
s306：将新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将观测阵列尾部的第二观测器移出观测阵列。
[0089]
其中，在本技术的实施例中，上述观测阵列包含预设数量的第二观测器。
[0090]
举例而言，将新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将观测阵列中原有的第二观测器向观测阵列尾部移动，从而将观测阵列中尾部的第二观测器移出。
[0091]
可以理解的是，当观测阵列中的第二观测器的数量小于预设数量时，则返回执行步骤s301，直至观测阵列中的第二观测器的数量达到预设数量。
[0092]
需要说明的是，在本技术的实施例中，预设数量的具体值是具有强鲁棒性的参数，其取值范围可以为3～10。
[0093]
s307：确定观测阵列中相同的第二观测器的出现频次。
[0094]
作为一种示例，以观测阵列包括电池3、电池5、电池3、电池1和电池1等5个电池为例，则电池3的出现频次为2次，电池5的出现频次为1次，电池1的出现频次为2次。
[0095]
s308：获取观测阵列中出现频次大于频次阈值的第二观测器，作为目标观测器。
[0096]
作为一种示例，以观测阵列包括电池3、电池5、电池3、电池1和电池1等5个电池，频次阈值为1次为例。则目标观测器为电池1和电池3。
[0097]
其中，在本技术的实施例中，上述频次阈值可以通过以下公式确定：
[0098]
q＝q
p
(p)
[0099]
其中，q为频次阈值，q
p
(
·
)为分位数函数，p为观测阵列中相同的第二观测器的出现次数所组成的矩阵。
[0100]
需要说明的是，在本技术的实施例中，可以每隔一段预设时间重新执行上述步骤，以更新目标观测器。
[0101]
通过实施本技术实施例，可以对电池组中的电池进行随机采样获取第一观测器，并对第一电池进行筛选获取第二观测器，从而根据第二电池获取目标观测器，以基于目标观测器对电池进行故障检测。
[0102]
在一种实现方式中，可以基于目标观测器对目标电池进行观测，以根据观测结果获取电池的异常程度值，并根据当前平均电压值对异常程度值进行校正，从而根据校正结果对电池故障进行检测。作为一种示例，请参见图4，图4是本技术实施例提供的又一种电池故障的检测方法的示意图。如图4所示，该方法可以包括但不限于以下步骤：
[0103]
步骤s401：获取电池的第一当前电压值。
[0104]
本技术的实施例中，步骤s401可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0105]
步骤s402：响应于第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取电池所在电池组的当前平均电压值。
[0106]
本技术的实施例中，步骤s402可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0107]
步骤s403：获取电池组的目标观测器。
[0108]
本技术的实施例中，步骤s403可以分别采用本技术的各实施例中的任一种方式实现，本技术实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0109]
步骤s404：基于目标观测器对电池进行观测，获取第二观测电压值。
[0110]
作为一种示例，以电池组包括电池1、电池2、电池3、电池4和电池5，上述电池为电池5，目标观测器关联的电池为电池1和电池3为例。基于电池1对电池5进行观测，获取一个第二观测电压值；并基于电池3对电池5进行观测，获取另一个第二观测电压值。
[0111]
步骤s405：基于第二观测电压值和第一当前电压值，获取第二评价值。
[0112]
举例而言，分别基于每个第二观测电压值和和第一当前电压值，获取每个第二观测电压值对应的第二评价值。
[0113]
其中，在本技术的实施例中，第二评价值可以为第二观测电压值和当前电压值之间的欧式距离，则第二评价值可通过以下公式获取：
[0114][0115]
其中，yi为第二评价值，vi为当前电压值，为x个第二观测电压值，d(
·
)为欧氏距离值。
[0116]
步骤s406：获取第二评价值的平均值作为电池的异常程度值。
[0117]
举例而言，将所有第二评价值相加后除以第二评价值的个数，得到第二评价值的平均值作为电池的异常程度值。
[0118]
步骤s407：基于第一当前电压值和当前平均电压值确定校正系数。
[0119]
举例而言，将当前电压值和当前平均电压值进行比较，根据比较结果选用不同的预设校正系数。
[0120]
在一种可选地实现方式中，上述基于第一当前电压值和当前平均电压值确定校正系数，包括：响应于第一当前电压值大于当前平均电压值，将第一预设系数确定为校正系数；或者，响应于第一当前电压值等于当前平均电压值，将第二预设系数确定为校正系数；或者，响应于第一当前电压值小于当前平均电压值，将第三预设系数确定为校正系数。
[0121]
作为一种示例，响应于第一当前电压值大于当前平均电压值，将第一预设系数确定为校正系数。
[0122]
作为另一种示例，响应于第一当前电压值等于当前平均电压值，将第二预设系数确定为校正系数。
[0123]
作为又一种示例，响应于第一当前电压值小于当前平均电压值，将第三预设系数确定为校正系数。
[0124]
其中，在本技术的实施例中，第一预设系数可以为1，第二预设系数可以为0，第三预设系数可以为-1。
[0125]
步骤s408：根据校正系数对异常程度值进行校正，获取离群度评分值。
[0126]
举例而言，将校正系数与异常程度值相乘以对异常程度值进行校正，获取离群度
评分值。
[0127]
步骤s409：根据离群度评分值确定电池是否发生故障。
[0128]
在一种实现方式中，根据离群度评分值确定电池的是否发生故障，包括：响应于离群度评分值大于第一阈值，确定电池发生开路故障；或者，响应于离群度评分值小于第二阈值，确定电池发生短路故障；或者，响应于离群度评分值小于第一阈值且大于第二阈值，确定电池未发生故障。
[0129]
作为一种示例，响应于离群度评分值大于第一阈值，确定电池发生开路故障。
[0130]
作为另一种示例，响应于离群度评分值小于第二阈值，确定电池发生短路故障。
[0131]
作为又一种示例，响应于离群度评分值小于第一阈值且大于第二阈值，确定电池未发生故障。
[0132]
其中，在本技术的实施例中，上述第一阈值大于上述第二阈值。
[0133]
通过实施本技术实施例，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对目标电池进行观测，以根据观测结果获取电池的异常程度值，并根据当前平均电压值对异常程度值进行校正，得到离群度评分值，以根据离群度评分值对电池故障进行检测，并能够在确定电池发生故障时扭矩离群度评分值识别故障类型。能够较为简单的对电池进行故障检测，并在确定电池发生故障时扭矩离群度评分值识别故障类型，适用范围较广且所需计算量较小。
[0134]
在本技术的一些实施例中，上述方法还包括：响应于第一当前电压值超出电压阈值范围，确定电池发生过电压故障。
[0135]
举例而言，响应于电池的当前电压值超出预设的电压阈值范围，确定该电池发生过电压故障。
[0136]
请参见图5，图5是本技术实施例提供的一种电池故障检测方案的示意图。如图5所示，在该技术方案中，首先测量获取电池的电压值，响应于该电压值大于最大阈值，或者小于最小阈值，确定该电池发生过电压故障；或者，响应于电压值小于或等于最大阈值且大于或等于最小阈值，基于目标观测器进行观测，获取该电池的观测电压值，以基于观测电压值和测量得到的电压值获取电池的异常程度值；之后确定修正系数，并根据修正系数修正异常程度值得到离群度评分值；响应于离群度评分值大于上限阈值，确定电池发生开路故障；或者，响应于离群度评分值小于下限阈值，确定电池发生段落故障；或者，响应于离群度评分值小于或等于上限阈值，并且大于或等于下限阈值，确定电池当前未发生故障，重复上述步骤以对电池状态进行监测。
[0137]
请参见图6，图6是本技术实施例提供的一种电池故障的检测装置的示意图。如图6所示，该装置600包括：获取模块601，用于获取电池的第一当前电压值；第一处理模块602，用于响应于第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取电池所在电池组的当前平均电压值；第二处理模块603，用于获取电池组的目标观测器；第三处理模块604，用于基于第一当前电压值、目标观测器和当前平均电压值获取电池的离群度评分值；检测模块605，用于根据离群度评分值确定电池是否发生故障。
[0138]
在一种实现方式中，第一处理模块602具体用于：获取电池组中除电池之外其他电池的第二当前电压值；基于第一当前电压值和第二当前电压值，获取当前平均电压值。
[0139]
在一种实现方式中，第二处理模块603具体用于：s1：对电池组中的所有电池进行
非重复随机采样，将采样到的目标数量的第一电池作为第一观测器；s2：分别基于每个第一观测器对被观测电池进行观测，获得被观测电池的第一观测电压值，其中，被观测电池为电池组中除正在进行观测的第一观测器关联的第一电池之外的其他电池；s3：获取电池组中每个电池的测量电压值；s4：基于电池组中每个电池的测量电压值和每个电池的第一观测电压值，获取电池组的多个第一评价值；s5：将多个第一评价值之中最小值对应的第一观测器确定为新的第二观测器；s6：将新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将观测阵列尾部的第二观测器移出观测阵列；其中，观测阵列包含预设数量的第二观测器；s7：确定观测阵列中相同的第二观测器的出现频次；s8：获取观测阵列中出现频次大于频次阈值的第二观测器，作为目标观测器。
[0140]
在一种可选地实现方式中，目标数量通过以下公式计算得到：
[0141][0142][0143][0144]
其中，代表非重复随机采样的平均误差，σ为非重复随机采样的标准差，m为电池组中的电池个数，k为目标数量，δ为非重复随机采样的误差，z为置信系数。
[0145]
在一种实现方式中，第三处理模块604具体用于：基于所述目标观测器对所述电池进行观测，获取第二观测电压值；基于所述第二观测电压值和所述第一当前电压值，获取第二评价值；获取所述第二评价值的平均值作为所述电池的异常程度值；基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数；根据所述校正系数对所述异常程度值进行校正，获取所述离群度评分值。
[0146]
在一种可选地实现方式中，第三处理模块604具体用于：响应于第一当前电压值大于当前平均电压值，将第一预设系数确定为校正系数；或者，响应于第一当前电压值等于当前平均电压值，将第二预设系数确定为校正系数；或者响应于第一当前电压值小于当前平均电压值，将第三预设系数确定为校正系数。
[0147]
在一种实现方式中，检测模块605具体用于：响应于离群度评分值大于第一阈值，确定电池发生开路故障；或者，响应于离群度评分值小于第二阈值，确定电池发生短路故障；或者，响应于离群度评分值小于第一阈值且大于第二阈值，确定电池未发生故障。
[0148]
通过本技术实施例的装置，可以在电池的电压未超出阈值范围时，基于目标观测器对电池进行观测，并根据观测结果和电池所在电池组的平均电压获取电池的离群度评分值，从而根据离群度评分值确定电池是否发生故障。能够较为简单的对电池进行故障检测，且所需计算量较小。
[0149]
在一种实现方式中，上述装置还包括：确定模块。作为一种示例，请参见图7，图7是本技术实施例提供的另一种电池故障的检测装置的示意图。如图7所示，该装置700还包括确定模块706，用于响应于第一当前电压值超出电压阈值范围，确定电池发生过电压故障。其中，图7中的模块701～705与图6中的模块601～605具有相同的结构和功能。
[0150]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法
的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0151]
基于本技术的实施例，本技术还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述任一实施例的电池故障的检测方法。
[0152]
基于本技术的实施例，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行根据本技术实施例提供的前述任一实施例的电池故障的检测方法。
[0153]
请参见图8，如图8所示，为可以用来实施本技术的实施例的示例电子设备的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本技术的实现。
[0154]
如图8所示，设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(random access memory，ram)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、rom 802以及ram 803通过总线804彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口805也连接至总线804。
[0155]
设备800中的多个部件连接至i/o接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元808，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元808允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0156]
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(central processing unit，cpu)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(digital signal process，dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如电池故障的检测方法。例如，在一些实施例中，电池故障的检测方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 802和/或通信单元808而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到ram 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的电池故障的检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行电池故障的检测方法。
[0157]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、专用标准产品(application specific standard parts，assp)、芯片上系统的系统(system on chip，soc)、负载可编程逻辑设备(complex programmable logic device，cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该
可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0158]
用于实施本技术的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0159]
在本技术的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器((erasable programmable read-only memory，eprom)或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0160]
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管(cathode ray tube，crt)或者lcd(liquid crystal display，液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入、或者触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0161]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(local area network，lan)、广域网(wide area network，wan)、互联网和区块链网络。
[0162]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps(virtual private server，虚拟专用服务器)服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
[0163]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执
行，只要能够实现本技术的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0164]
上述具体实施方式，并不构成对本技术保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池故障的检测方法，其特征在于，包括：获取电池的第一当前电压值；响应于所述第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取所述电池所在电池组的当前平均电压值；获取所述电池组的目标观测器；基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值；根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电池所在电池组的当前平均电压值，包括：获取所述电池组中除所述电池之外其他电池的第二当前电压值；基于所述第一当前电压值和所述第二当前电压值，获取所述当前平均电压值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电池组的目标观测器，包括：s1：对所述电池组中的所有电池进行非重复随机采样，将采样到的目标数量的第一电池作为第一观测器；s2：分别基于每个所述第一观测器对被观测电池进行观测，获得所述被观测电池的第一观测电压值，其中，所述被观测电池为所述电池组中除正在进行观测的第一观测器关联的第一电池之外的其他电池；s3：获取所述电池组中每个电池的测量电压值；s4：基于所述电池组中每个电池的所述测量电压值和每个电池的所述第一观测电压值，获取所述电池组的多个第一评价值；s5：将所述多个第一评价值之中最小值对应的所述第一观测器确定为新的第二观测器；s6：将所述新的第二观测器放入观测阵列的首部，并将所述观测阵列尾部的第二观测器移出所述观测阵列；其中，所述观测阵列包含预设数量的第二观测器；s7：确定所述观测阵列中相同的第二观测器的出现频次；s8：获取所述观测阵列中所述出现频次大于频次阈值的所述第二观测器，作为所述目标观测器。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标数量通过以下公式计算得到：4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标数量通过以下公式计算得到：4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标数量通过以下公式计算得到：其中，代表非重复随机采样的平均误差，σ为非重复随机采样的标准差，m为所述电池组中的电池个数，k为所述目标数量，δ为非重复随机采样的误差，z为置信系数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值，包括：
基于所述目标观测器对所述电池进行观测，获取第二观测电压值；基于所述第二观测电压值和所述第一当前电压值，获取第二评价值；获取所述第二评价值的平均值作为所述电池的异常程度值；基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数；根据所述校正系数对所述异常程度值进行校正，获取所述离群度评分值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一当前电压值和所述当前平均电压值确定校正系数，包括：响应于所述第一当前电压值大于所述当前平均电压值，将第一预设系数确定为所述校正系数；或者，响应于所述第一当前电压值等于所述当前平均电压值，将第二预设系数确定为所述校正系数；或者响应于所述第一当前电压值小于所述当前平均电压值，将第三预设系数确定为所述校正系数。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述离群度评分值确定所述电池的是否发生故障，包括：响应于所述离群度评分值大于第一阈值，确定所述电池发生开路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于第二阈值，确定所述电池发生短路故障；或者，响应于所述离群度评分值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值，确定所述电池未发生故障。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：响应于所述第一当前电压值超出所述电压阈值范围，确定所述电池发生过电压故障。9.一种电池故障的检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取电池的第一当前电压值；第一处理模块，用于响应于所述第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取所述电池所在电池组的当前平均电压值；第二处理模块，用于获取所述电池组的目标观测器；第三处理模块，用于基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值；检测模块，用于根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的电池故障的检测方法。11.一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，其特征在于，当所述指令被执行时，使如权利要求1至8中任一项所述的方法被实现。

技术总结
本申请公开了一种电池故障的检测方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：获取电池的第一当前电压值；响应于所述第一当前电压值未超出电压阈值范围，获取所述电池所在电池组的当前平均电压值；获取所述电池组的目标观测器；基于所述第一当前电压值、所述目标观测器和所述当前平均电压值获取所述电池的离群度评分值；根据所述离群度评分值确定所述电池是否发生故障。通过本申请的技术方案，能够较为简单的对电池进行故障检测，适用范围较广且所需计算量较小。所需计算量较小。所需计算量较小。


技术研发人员：赵珈卉 朱勇 张斌 刘明义 王建星 刘承皓 郝晓伟 杨超然 平小凡 成前 段召容 王娅宁 周敬伦
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9