本發(fā)明涉及到電池監(jiān)控，具體而言，涉及到一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，盡管汽車(chē)的普及率已經(jīng)很高，但電動(dòng)車(chē)的便捷性依舊無(wú)法替代，特別是在城市交通擁堵和停車(chē)難的情況下。電動(dòng)車(chē)的大范圍使用也帶來(lái)了一些安全問(wèn)題，尤其是電池安全問(wèn)題，電池在使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱、短路等現(xiàn)象，然而，市面上傳統(tǒng)電動(dòng)車(chē)電池還沒(méi)有明確有效的監(jiān)測(cè)手段，電動(dòng)車(chē)因電池所引起的自燃現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

2、為加強(qiáng)電動(dòng)車(chē)電池安全管理，保障公民生命和財(cái)產(chǎn)安全，推動(dòng)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康環(huán)保發(fā)展，市場(chǎng)上逐漸出現(xiàn)了一些針對(duì)電動(dòng)車(chē)電池的監(jiān)控裝置，能夠通過(guò)檢測(cè)電池的電壓、電流或者氣壓等其中的單一參數(shù)，并通過(guò)設(shè)定既定閾值進(jìn)行異常的判斷實(shí)現(xiàn)電池異常的監(jiān)測(cè)，但是，此種監(jiān)測(cè)手段并不具備預(yù)防監(jiān)控的作用，而且檢測(cè)具有較大的誤差，當(dāng)識(shí)別到異常時(shí)，所存在的問(wèn)題通常已經(jīng)發(fā)展成為較為嚴(yán)重狀態(tài)，無(wú)法得到有效干預(yù)控制。

3、因此，需要提供一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控方法及系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控方法及系統(tǒng)，旨在解決上述背景技術(shù)中提到的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

3、一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控方法，包括：

4、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)分別配置預(yù)設(shè)電池的安全氣味濃度對(duì)應(yīng)的氣味濃度閾值，以及安全溫度對(duì)應(yīng)的溫度閾值；

5、獲取歷史電池?cái)?shù)據(jù)，基于所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)、氣味濃度閾值和溫度閾值進(jìn)行劃分預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)，其中，所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)包括歷史氣味數(shù)據(jù)和歷史溫度數(shù)據(jù)；

6、基于氣味芯片和溫度傳感器實(shí)時(shí)獲取電池的當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)標(biāo)定時(shí)間戳；

7、對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，設(shè)定預(yù)處理后的所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)與所述氣味濃度閾值為第一對(duì)比結(jié)果，設(shè)定預(yù)處理后的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)分別與所述溫度閾值為第二對(duì)比結(jié)果，當(dāng)所述第一對(duì)比結(jié)果和所述第二對(duì)比結(jié)果任一超過(guò)對(duì)應(yīng)閾值時(shí)，應(yīng)急管理系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)急安全管理程序；

8、所述應(yīng)急安全管理程序?qū)⑺霎?dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行多模態(tài)數(shù)據(jù)融合獲得綜合指標(biāo)，并基于所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳獲得所述綜合指標(biāo)的綜合變化率，結(jié)合所述預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)、綜合指標(biāo)以及綜合變化率計(jì)算得到當(dāng)前預(yù)警等級(jí)。

9、進(jìn)一步地，所述獲取歷史電池?cái)?shù)據(jù)，基于所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)、氣味濃度閾值和溫度閾值進(jìn)行劃分預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)的步驟，包括：

10、獲取歷史電池?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理；

11、將所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)與預(yù)設(shè)電池狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)注得到分類(lèi)數(shù)據(jù)集；

12、計(jì)算所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)的每個(gè)特征在所述分類(lèi)數(shù)據(jù)集中的條件概率，構(gòu)建決策模型；

13、基于所述決策模型，對(duì)所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)劃分為若干簇，計(jì)算每個(gè)所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)與若干所述簇的距離，并根據(jù)最小距離重新分配所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中，不同的簇為不同的預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)；

14、調(diào)整所述簇的中心位置，根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果，將每個(gè)所述歷史電池?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)映射到對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)。

15、進(jìn)一步地，所述對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)標(biāo)定時(shí)間戳的步驟，包括：

16、對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔進(jìn)行分段，形成多個(gè)數(shù)據(jù)窗口；

17、在每個(gè)所述數(shù)據(jù)窗口的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間分別標(biāo)定時(shí)間戳，記錄所述數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的氣味數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的采集時(shí)間；

18、將每個(gè)所述數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的所述氣味數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的所述時(shí)間戳進(jìn)行存儲(chǔ)。

19、進(jìn)一步地，所述對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的步驟，包括：

20、對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗；

21、采用預(yù)設(shè)算法對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值檢測(cè)和剔除；

22、將所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，并對(duì)濾波后的所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化。

23、進(jìn)一步地，所述應(yīng)急安全管理程序?qū)⑺霎?dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，基于所述時(shí)間戳，并根據(jù)融合數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)和所述預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)，計(jì)算當(dāng)前預(yù)警等級(jí)的步驟，包括：

24、根據(jù)所述歷史氣味數(shù)據(jù)和歷史溫度數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)度，分別預(yù)設(shè)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)的權(quán)重，其中，所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)的權(quán)重大于所述當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)的權(quán)重；

25、基于所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)的權(quán)重和所述當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)的權(quán)重，對(duì)所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合計(jì)算得到綜合指標(biāo)；

26、調(diào)用所述當(dāng)前氣味數(shù)據(jù)和當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間戳和前一時(shí)刻的氣味數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的時(shí)間戳，計(jì)算兩個(gè)所述時(shí)間戳之間的時(shí)間差所對(duì)應(yīng)綜合指標(biāo)的綜合變化率；

27、將所述綜合指標(biāo)映射至所述預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)，并結(jié)合所述綜合變化率與所述預(yù)設(shè)預(yù)警等級(jí)之間的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)換系數(shù)，計(jì)算生成所述當(dāng)前預(yù)警等級(jí)。

28、本發(fā)明還提出了一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控系統(tǒng)，包括：

29、氣味監(jiān)控系統(tǒng)和溫度監(jiān)控系統(tǒng)，所述氣味監(jiān)控系統(tǒng)包括氣味芯片和多級(jí)濃度預(yù)警模組，所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)包括溫度傳感器和多級(jí)溫度預(yù)警模組，其中，所述氣味芯片用于監(jiān)測(cè)識(shí)別氣味特征；

30、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)分別與所述氣味芯片和所述溫度傳感器通信連接，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)存儲(chǔ)有根據(jù)電池的安全氣味濃度以及安全溫度設(shè)定的預(yù)設(shè)閾值；

31、應(yīng)急管理系統(tǒng)，所述應(yīng)急管理系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、多級(jí)濃度預(yù)警模組和多級(jí)溫度預(yù)警模組分別連接；

32、其中，當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)讀取并比對(duì)所述氣味芯片和/或所述溫度傳感器的數(shù)據(jù)超過(guò)所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)將比較結(jié)果反饋至所述應(yīng)急管理系統(tǒng)，所述應(yīng)急管理系統(tǒng)根據(jù)所述比較結(jié)果分別對(duì)應(yīng)控制所述多級(jí)濃度預(yù)警模組和/或多級(jí)溫度預(yù)警模組進(jìn)行分級(jí)響應(yīng)。

33、進(jìn)一步地，所述氣味監(jiān)控系統(tǒng)還包括預(yù)警后氣味監(jiān)測(cè)模塊，所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)還包括預(yù)警后溫度監(jiān)測(cè)模塊，所述預(yù)警后氣味監(jiān)測(cè)模塊和所述預(yù)警后溫度監(jiān)測(cè)模塊分別與所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)通信連接；

34、其中，所述預(yù)警后氣味監(jiān)測(cè)模塊用于在所述多級(jí)濃度預(yù)警模組響應(yīng)后監(jiān)測(cè)氣味特征，所述預(yù)警后溫度監(jiān)測(cè)模塊用于在所述多級(jí)溫度預(yù)警模組響應(yīng)后監(jiān)測(cè)溫度變化。

35、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)包括讀取模塊、比對(duì)模塊、效果判斷模塊和通知模塊，所述氣味芯片和所述溫度傳感器分別與所述讀取模塊通信連接，所述比對(duì)模塊與所述讀取模塊和所述應(yīng)急管理系統(tǒng)連接，所述效果判斷模塊與所述預(yù)警后氣味監(jiān)測(cè)模塊和所述預(yù)警后溫度監(jiān)測(cè)模塊分別連接，所述通知模塊通信連接至終端設(shè)備。

36、進(jìn)一步地，所述應(yīng)急管理系統(tǒng)包括邊緣控制模塊、預(yù)警提示模塊、斷電模塊和保護(hù)裝置電源模塊，所述邊緣控制模塊、預(yù)警提示模塊、斷電模塊和保護(hù)裝置電源模塊分別與所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)連接，所述預(yù)警提示模塊與所述多級(jí)濃度預(yù)警模組和所述多級(jí)溫度預(yù)警模組連接。

37、進(jìn)一步地，所述多級(jí)濃度預(yù)警模組和所述多級(jí)溫度預(yù)警模組連接有預(yù)警裝置，所述預(yù)警裝置包括蜂鳴器和警報(bào)燈，所述蜂鳴器和所述警報(bào)燈均與所述多級(jí)濃度預(yù)警模組和所述多級(jí)溫度預(yù)警模組連接；

38、所述多級(jí)濃度預(yù)警模組包括低級(jí)濃度預(yù)警模塊、中級(jí)濃度預(yù)警模塊和高級(jí)濃度預(yù)警模塊，所述多級(jí)溫度預(yù)警模組包括低級(jí)溫度預(yù)警模塊、中級(jí)溫度預(yù)警模塊和高級(jí)溫度預(yù)警模塊；

39、其中，當(dāng)所述低級(jí)濃度預(yù)警模塊和/或所述低級(jí)溫度預(yù)警模塊響應(yīng)時(shí)，所述通知模塊、蜂鳴器和警報(bào)燈工作，當(dāng)所述中級(jí)濃度預(yù)警模塊和/或所述中級(jí)溫度預(yù)警模塊響應(yīng)時(shí)，所述通知模塊、斷電模塊、蜂鳴器和警報(bào)燈工作，當(dāng)所述高級(jí)濃度預(yù)警模塊和/或所述高級(jí)溫度預(yù)警模塊響應(yīng)時(shí)，所述通知模塊、斷電模塊、保護(hù)裝置電源模塊、蜂鳴器和警報(bào)燈工作。

40、有益效果：

41、在本發(fā)明一種基于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)氣味的電動(dòng)車(chē)電池監(jiān)控方法及系統(tǒng)，通過(guò)氣味芯片和溫度傳感器對(duì)電動(dòng)車(chē)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，通過(guò)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，將氣味數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析，設(shè)定低級(jí)預(yù)警、中級(jí)預(yù)警和高級(jí)預(yù)警三種預(yù)警等級(jí)，根據(jù)氣味濃度閾值和溫度閾值的不同情況進(jìn)行分級(jí)報(bào)警，總體來(lái)說(shuō)，采用多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)與分級(jí)預(yù)警機(jī)制，顯著提升了電動(dòng)車(chē)電池的安全監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池潛在故障的提前預(yù)判和有效應(yīng)對(duì)，保障了電動(dòng)車(chē)的使用安全。