CN111273181A - 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 - Google Patents
电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111273181A CN111273181A CN202010131214.8A CN202010131214A CN111273181A CN 111273181 A CN111273181 A CN 111273181A CN 202010131214 A CN202010131214 A CN 202010131214A CN 111273181 A CN111273181 A CN 111273181A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sliding window
- battery
- backup unit
- battery backup
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- H02J7/82—
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
-
- H02J7/933—
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质,该方法包括以下步骤:对电池备电单元的电压和安时进行监控;在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗;利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。在本方法中,无需单独为采集剩余容量额外创建数据的采集条件,并且也未新增硬件设备的情况下,便可推算出剩余容量,可解决电池备电单元不能准确跟踪发现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别是涉及一种电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质。
背景技术
电池备电单元(Battery Backup Unit,BBU),BBU是由锂电芯通过串、并等方式组合而成,从而满足供电电压、供电容量等系统要求,即用在存储系统中来保护系统掉电后数据的安全,当系统掉电后,会持续供电。保证系统中各种重要的数据被安全的保存该过程称为备电。
锂电池随着充电循环次数的增加其容量会逐渐衰减,如果有高温,满电保存等情况锂电池的衰减过程会被加剧。当BBU的容量衰减至低于系统备电阈值时,BBU不能支持系统完成备电流程,将导致用户数据丢失,因而准确的跟踪BBU容量的衰减过程,当容量低于备电阈值的110%时及时提醒用户更换BBU是非常重要、必要的。BBU剩余电量、容量,剩余电量是指BBU内部存储的电荷数,实际表现为电量计RCC值,容量值是指BBU所能容纳的最大电荷数,通常为化学容量、或设计容量,实际表现为电量计fcc值。
目前,较为普遍的提醒做法:通过BBU电量计芯片读取fcc值,然后与备电阈值比较,当接近备电阈值时提示用户更换BBU。但存在如下问题:
1、电量计芯片更新fcc值需要一定的条件,对某款BBU进行更换提醒,需满足条件:温度需在10°-40°之间;有深度放电发生;电池电压需静止dv/dt<4uV/s。而,这些条件在实际生产过程中难以满足,以至于实际使用中计量芯片读取到的fcc经常不准确。
2、BBU在生产过程中,电芯安装时是含有部分电量的,此时计量芯片的fcc值是基于电芯电压估算,而此时的电芯电压不一定是静置后的开路电压,因而估算不准。即,首次估算不准再之后的更新过程中也会影响fcc的计算。
3、BBU计量芯片更新fcc值时基于充电截止时的电压和放电截止电压,比如对于12V的BBU满充电压定义为12.6v,而放电截止电压定义为7.5v,这可能与实际使用过程中的充放电电压不同,实际使用为了延长电池寿命会充电至12.3v这会导致计量芯片fcc值不准确。
4、BBU计量芯片基于电池开路电压与SOC曲线估算fcc,然而电池的化学特性存在离散性,每种电池曲线差异很大,而批量生产的电量计芯片并不能为每种电池定制一套曲线,因而评估不准确。
综上所述,可见,目前对判断BBU是否老化需要更换时判断不准。即,如何有效地解决BBU剩余电量检测准确率等问题,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质,以提高BBU剩余电量检测准确率,以便于提醒用户更换无法满足系统需求的BBU。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种电池备电单元监测方法,包括:
对电池备电单元的电压和安时进行监控;
在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;
利用上次滑窗点和所述当前滑窗点确定当前滑窗;
利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量。
优选地,所述利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量,包括:
获取所述当前滑窗对应的滑窗电量和滑窗剩余电量百分比差值;
计算所述滑窗电量与所述滑窗剩余电量百分比差值的比值,将所述比值确定为所述剩余容量。
优选地,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,包括:
判断所述剩余电量百分比曲线是否存在;
如果是,则执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤;
如果否,则对所述电池备电单元进行满充和满放,按照放电粒度记录安时,以获得所述剩余电量百分比曲线;在获得所述剩余电量百分比曲线之后,执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
优选地,所述剩余电量百分比曲线以所述电池备电单元的序列号命名,判断所述剩余电量百分比曲线是否存在,包括:
判断是否具有所述电池备电单元的序列号对应的剩余电量百分比曲线;
如果是,则确定存在所述剩余电量百分比曲线;
如果否,在确定不存在所述剩余电量百分比曲线。
优选地,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,包括:
若存在所述剩余电量百分比曲线时,对所述剩余电量百分比曲线进行校验,在校验通过后,执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
优选地,还包括:
按照所述电池备电单元使用时长对所述变化阈值进行下调。
优选地,在利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量之后,在所述剩余容量小于告警阈值时,输出告警提示信息。
一种电池备电单元监测装置,包括:
安时统计监控模块,用于对电池备电单元的电压和安时进行监控;
安时滑窗取点模块,用于在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;
滑窗确定模块,用于利用上次滑窗点和所述当前滑窗点确定当前滑窗;
剩余容量推算模块,用于利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量。
一种服务器,包括:
电池备电单元,用于在掉电后,持续供电;
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现上述电池备电单元监测方法的步骤。
一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述电池备电单元监测方法的步骤。
应用本发明实施例所提供的方法,对电池备电单元的电压和安时进行监控;在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗;利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。
在本方法中,通过对电池备电单元的电压以及安时进行监控,仅在电压静止且按时变化量大于变化阈值时,利用该电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点。然后,基于上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗。然后,基于当前滑窗推算出电池备电单元的剩余容量。在本方法中基于当前滑窗,无需单独为采集剩余容量额外创建数据的采集条件,并且也未新增硬件设备的情况下,便可推算出剩余容量,可解决电池备电单元不能准确跟踪发现的问题。
相应地,本发明实施例还提供了与上述电池备电单元监测方法相对应的电池备电单元监测装置、服务器和可读存储介质,具有上述技术效果,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种电池备电单元监测方法的实施流程图;
图2为本发明实施例中一种4.2V单体电池对应的SOC曲线示意图;
图3为本发明实施例中一种电池备电单元监测装置的结构示意图;
图4为本发明实施例中一种服务器的结构示意图;
图5为本发明实施例中一种服务器的具体结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为便于理解,下面对本文涉及的技术属于进行解释说明:
BBU,为Battery Backup Unit简写,即电池备电单元。用在存储系统中来保护系统掉电后数据的安全,当系统掉电后,会持续供电,保证系统中各种重要的数据被安全的保存该过程称为备电。
存储控制器,包含CPU、内存、SAS接口、可挂载硬盘的存储控制设备。
节点,即存储控制器,含CPU、内存、SAS接口等。
集群,存储系统中为了保证系统的高可用性,会使用两个节点组成一个IOGROUP,两个节点分别连接双端口硬盘的一个端口,IOGROUP中的两个节点互为对端节点,一个或多个IOGROUP组成集群,集群中节点可相互通信。
BBU剩余电量、容量,剩余电量是指BBU内部存储的电荷数,实际表现为电量计RCC值,容量值是指BBU所能容纳的最大电荷数,通常为化学容量、或设计容量,实际表现为电量计FCC值。
DOD,Depth of Discharge,指电池放电深度,与电池开路电压存在对应关系。
SOC,全称是State of Charge,荷电状态,也叫剩余电量,代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。
near-EOL,BBU End of Life即接近寿命终点。
备电阈值,即存储系统掉电后,系统转储数据、关机过程中所需要的电能量,该值取决于系统的整机功耗和备电时间,理论上等于整机功耗(功率)*备电时间。当BBU电量低于此阈值时将不能支撑系统完成备电。
BBU vpd,VPD全称为Vital Product Data,记录了产品信息,如BBU的Product id,Serialnumber序列号等,为BBU上一块EEPROM,可读可写。
电量计,置于BBU内部用于对充放电过程进行保护,和对电池剩余电量、容量进行测量的电池管理芯片,如TI BQ20Z45,也称计量芯片。
实施例一:
请参考图1,图1为本发明实施例中一种电池备电单元监测方法的流程图,该方法包括以下步骤:
诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
S101、对电池备电单元的电压和安时进行监控。
其中,安时(AH)反映电池容量大小的指标,其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池,安时数大的容量大;相同安时数的电池,电压高的容量大,通常以电压和安时数共同表示电池的容量。
即,通过电流时间积分统计电量变化,充电时电量累加,放电时电量减少。
S102、在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点。
其中,电压静止即开路电压;剩余电量百分比曲线,即BBU SOC曲线。
需要说明的是,本文中的滑窗点,即滑窗的两个端点(包括滑窗起点和滑窗终点)。其中,滑窗(Moving Window)最早出现在电力系统,属于一种需量采集算法,滑窗算法通过限制各个时间窗口内所能接收的最大信元数对业务量进行控制。在滑窗算法中,时间窗口不是向前跳,而是每过一个信元时间向前滑动一次,滑动的长度是一个信元的时间。例如,每15分钟的平均功率,这个15分钟就是滑窗周期。
对安时进行监控后,可统计按时的变化量,在安时变化量大于变化阈值,且电压静止时,即电压单位时间的变化率满足要求,则可利用BBU的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点。优选地,可在dv/dt<4uv/s,安时变化量对应的变化阈值可设置为37%电池涉及容量。
其中,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,可具体包括:
步骤一、判断剩余电量百分比曲线是否存在;
步骤二、如果是,则执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤;
步骤三、如果否,则对电池备电单元进行满充和满放,按照放电粒度记录安时,以获得剩余电量百分比曲线;在获得剩余电量百分比曲线之后,执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
为便于描述,下面将上述三个步骤结合起来进行说明。
其中,剩余电量百分比曲线以电池备电单元的序列号命名,上述步骤一,即判断剩余电量百分比曲线是否存在,具体包括:
步骤1、判断是否具有电池备电单元的序列号对应的剩余电量百分比曲线;
步骤2、如果是,则确定存在剩余电量百分比曲线;
步骤3、如果否,在确定不存在剩余电量百分比曲线。
优选地,为了避免BBU SOC曲线与BBU不匹配,还可对BBU SOC曲线进行校验。即,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,包括:若存在剩余电量百分比曲线时,对剩余电量百分比曲线进行校验,在校验通过后,执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。具体的,对剩余电量百分比曲线进行校验,可对剩余电量百分比曲线对应的文件开头、文件结尾或文件内容进行CRC校验。
其中,CRC校,循环冗余校验码,简称循环码,是一种常用的、具有检错、纠错能力的校验码。
优选地,考虑到随着BBU的使用时长越长,BBU越可能因为老化而无法满足存储系统的备电需求,因此为了及时检测出该情况,以便及时更新BBU。还可按照电池备电单元使用时长对变化阈值进行下调。例如,第一个月使用时,为37%电池设计容量,每间隔一个月,则下降1%的电池设计容量,即当使用了10个月之后,变化阈值为27%电池设计容量。如此,随着BBU的使用时长越长,就越容易获得当前滑窗点,如此便可更高频率的对BBU的备电能力进行有效的检测。
举例说明,当需要学习BBU SOC曲线时,为了避免学习过程对存储系统造成影响,可将BBU所在的节点转为维护模式,即不加入集群,不参与存储io业务。对BBU进行满充,满充判断为电池达到额定电压,且电流降至浮充,优选的可选为80mA。具体的,对BBU进行满放,放电至截止电压,通过安时统计累计放电电量,得出FCC值;对BBU进行满充,满充判断为电池达到额定电压,且电流降至浮充,优选的可选为80mA;然后,按照一定的放电粒度,对BBU进行放电。如以1%FCC为放电粒度,则安时统计每累积一个放电粒度的放电量时停止放电,待电池电压静止,静止标准优选地可为dv/dt<4uV/s,具体数据可在具体系统中依据参数而定。不断重复这个过程,直至得到完整放电曲线,即从0%-100%,每1%一个点。学习得到的BBU SOC曲线如图2所示。图2为本发明实施例中一种4.2V单体电池对应的SOC曲线示意图,其中横坐标为SOC,纵坐标为开路电压,单位为V。
S103、利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗。
确定了当前滑窗点之后,结合上次滑窗点,便可确定出当前滑窗。即,当前滑窗的起点为上次滑窗点,当前滑窗的末点为当前滑窗点。可对于每次确定出的当前滑窗点之后进行记录,如此便可从记录信息中确定出上次滑窗点。
S104、利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。
在本实施例中,将当前滑窗对应的时间称之为滑窗时间,而滑窗时间内的电量变化量定义为滑窗电量,且从BBU SOC曲线,可确定出当前滑窗的起点对应的SOC,以及当前滑窗的末点对应的SOC。可见,利用该当前滑窗便可推算出BBU的剩余容量,即FCC。
具体FCC的推断过程,可包括:
步骤一、获取当前滑窗对应的滑窗电量和滑窗剩余电量百分比差值;
步骤二、计算滑窗电量与滑窗剩余电量百分比差值的比值,将比值确定为剩余容量。
当前滑窗取点定义为“当前滑窗点”,并将上次滑窗更新为“上次滑窗点”,两次滑窗点之间的时间为“滑窗时间”,“滑窗时间”内的电量变化量定义为“滑窗电量”。依据BBUSOC曲线得出SOC滑窗起点、SOC滑窗末点,滑窗剩余电量百分比差值即“SOC滑窗起点-SOC滑窗末点”;依据滑窗电量推算fcc。推算公式如下:fcc=“滑窗电量”/(SOC滑窗起点-SOC滑窗末点)。
获得剩余容量之后,可进一步基于该剩余容量进行告警,以便及时更换BBU,以保障系统掉电后的用电需求。即,在执行完步骤S104之后,在剩余容量小于告警阈值时,输出告警提示信息。
其中,告警阈值可基于当前BBU所应用的存储系统中对于备电的需求进行设置,一般可设置为110%备电阈值。
将fcc值与告警阈值比较,判断是否near-EOL;如果是,则输出告警提示信息。near-EOL,BBU End of Life即接近寿命终点。
应用本发明实施例所提供的方法,对电池备电单元的电压和安时进行监控;在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗;利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。
在本方法中,通过对电池备电单元的电压以及安时进行监控,仅在电压静止且按时变化量大于变化阈值时,利用该电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点。然后,基于上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗。然后,基于当前滑窗推算出电池备电单元的剩余容量,然后在该剩余容量小于备点阈值时,输出告警提示信息。在本方法中基于当前滑窗,无需单独为采集剩余容量额外创建数据的采集条件,并且也未新增硬件设备的情况下,便可推算出剩余容量,可解决电池备电单元不能准确跟踪发现的问题。
为便于本领域技术人员更好地理解本发明实施例所提供的电池备电单元监测方法,下面结合具体的应用实例对上述电池备电单元监测方法进行详细说明。具体应用过程,包括以下步骤:
步骤一、BBU所属的节点启动,发起安时统计、电压监控。
可定义当前累计电量AccumulativeCharge,为了便于回绕,可使用足够大的无符号整形数据类型,并赋值为0。之后通过电流与时间积分更新该值,如当充电时1s的时间内平均电流为1A则AccumulativeCharge+=1*1mAs(毫安秒);当放电时1s的时间内平均电流为1A则AccumulativeCharge-=1*1mAs(此处,为了保持精度,采用小单位毫安秒统计,后续计算时可以通过/3600转为mAh)。
步骤二、读取BBU vpd信息,通过BBU序列号判断BBU SOC曲线文件是否存在,并校验是是否正确,校验方法可为校验文件开头、结尾或内容crc校验等。若文件(BBU SOC曲线)存在则执行步骤八,若文件不存在,则执行步骤三。
步骤三、由于此时对电池进行曲线测绘,测绘过程中会满放电,导致无法正常备电,会导致用户数据丢失。因此,为避免数据丢失,将节点转为维护模式,即,不加入集群,不参与存储io业务。对BBU进行满充,满充判断为电池达到额定电压,且电流降至浮充,可优选为80mA。
步骤四、对BBU进行满放,放电至截止电压,通过安时统计模块累计放电电量,得出fcc值。
步骤五、对BBU进行满充,满充判断为电池达到额定电压,且电流降至浮充,优选的可选为80mA。
步骤六、按照一定的放电粒度,对BBU进行放电。如以1%fcc为放电粒度,则当安时统计每累积一个放电粒度的放电量时停止放电,待电池电压静止,静止标准优选地可为dv/dt<4uV/s,具体数据可在具体系统中依据参数而定。不断重复当安时统计每累积一个放电粒度的放电量时停止放电,待电池电压静止过程,直至得到完整放电曲线,即从0%-100%,每1%一个点。
步骤七、以BBU序列号为名,按照指定格式存储该曲线。
步骤八、节点转正常模式,加入集群开始存储io业务。
可定义变量SOC滑窗起点,SOC滑窗末点用于存储滑窗周期两点的SOC值。定义变量AccumulativeCharge滑窗末点,AccumulativeCharge滑窗起点用于存储滑窗周期两点的安时值。
步骤九、判断当前电压是否处于静止,判断标准可由BBU电器参数具体而定,优选的可为dv/dt<4uV/s。
若电压静止则判断AccumulativeCharge与AccumulativeCharge滑窗末点是否差值大于安时滑窗阈值,优选地可为37%BBU设计容量,若是则将SOC滑窗末点数据更新至SOC滑窗起点,AccumulativeCharge滑窗末点更新至AccumulativeCharge滑窗起点,读取当前电压,并根据SOC曲线得到SOC值更新至SOC滑窗末点,将AccumulativeCharge数据更新至AccumulativeCharge滑窗末点。
步骤十、通过fcc=(AccumulativeCharge滑窗末点-AccumulativeCharge滑窗起点)/(SOC滑窗末点-SOC滑窗起点),计算fcc值,计算过程取绝对值。
步骤十一、通过fcc与备电阈值比较,判断BBU是否EOL;如果是,则产生告警事项,提示用户更换BBU,否则跳至步骤九。
可见、本发明实施例公开的一种电池备电单元监测方法,能够在BBU无法满足存储系统的需求时,及时告警,可极大的提升存储设备的数据安全性。具体的,能够及时发现BBUEOL,避免系统在BBU备电时,由于BBU老化导致系统备电不能正常完成,致使用户数据丢失;不需另加硬件设计,加强了对BBU生命周期管理,节约了系统成本;通过对bbu的学习,为每一个BBU建立一套基于自身的SOC曲线实现了BBU容量的准确估计、实现了老化跟踪;通过滑窗周期取点法,确保了开路电压的准确性,进而确保了SOC的准确性;通过滑窗周期取点法,增加了取点的发布离散型,增加了FCC的准确性;推算而获得FCC,可避免了对于计量芯片更新条件的依赖,增加了判断BBU EOL的及时性和通用性。
实施例二:
相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种电池备电单元监测装置,下文描述的电池备电单元监测装置与上文描述的电池备电单元监测方法可相互对应参照。
参见图3所示,该装置包括以下模块:
安时统计监控模块101,用于对电池备电单元的电压和安时进行监控;
安时滑窗取点模块102,用于在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;
滑窗确定模块103,用于利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗;
剩余容量推算模块104,用于利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。
应用本发明实施例所提供的装置,对电池备电单元的电压和安时进行监控;在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;利用上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗;利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量。
在本装置中,通过对电池备电单元的电压以及安时进行监控,仅在电压静止且按时变化量大于变化阈值时,利用该电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点。然后,基于上次滑窗点和当前滑窗点确定当前滑窗。然后,基于当前滑窗推算出电池备电单元的剩余容量,然后在该剩余容量小于备点阈值时,输出告警提示信息。在本装置中基于当前滑窗,无需单独为采集剩余容量额外创建数据的采集条件,并且也未新增硬件设备的情况下,便可推算出剩余容量,可解决电池备电单元不能准确跟踪发现的问题。
在本发明的一种具体实施方式中,剩余容量推算模块104,具体用于获取当前滑窗对应的滑窗电量和滑窗剩余电量百分比差值;计算滑窗电量与滑窗剩余电量百分比差值的比值,将比值确定为剩余容量。
在本发明的一种具体实施方式中,安时滑窗取点模块102,具体用于判断剩余电量百分比曲线是否存在;
如果是,则执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤;
如果否,则对电池备电单元进行满充和满放,按照放电粒度记录安时,以获得剩余电量百分比曲线;在获得剩余电量百分比曲线之后,执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
在本发明的一种具体实施方式中,剩余电量百分比曲线以电池备电单元的序列号命名,安时滑窗取点模块102,具体用于判断是否具有电池备电单元的序列号对应的剩余电量百分比曲线;如果是,则确定存在剩余电量百分比曲线;如果否,在确定不存在剩余电量百分比曲线。
在本发明的一种具体实施方式中,安时滑窗取点模块102,具体用于若存在剩余电量百分比曲线时,对剩余电量百分比曲线进行校验,在校验通过后,执行利用电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
在本发明的一种具体实施方式中,安时滑窗取点模块102,具体用于对剩余电量百分比曲线对应的文件开头、文件结尾或文件内容进行CRC校验。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
变化阈值自适应调整模块,用于按照电池备电单元使用时长对变化阈值进行下调。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
告警模块105,用于利用当前滑窗推算电池备电单元的剩余容量之后,在剩余容量小于告警阈值时,输出告警提示信息。
实施例三:
相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种服务器,下文描述的一种服务器与上文描述的一种电池备电单元监测方法可相互对应参照。
参见图4所示,该服务器包括:
电池备电单元312,用于在掉电后,持续供电;
存储器332,用于存储计算机程序;
处理器322,用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的电池备电单元监测方法的步骤。
具体的,请参考图5,为本实施例提供的一种服务器的具体结构示意图,该服务器可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上的电池备电单元(图中未绘制),一个或一个以上处理器(central processing units,CPU)322(例如,一个或一个以上处理器)和存储器332,一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器322可以设置为与存储介质330通信,在服务器301上执行存储介质330中的一系列指令操作。
服务器301还可以包括一个或一个以上电源326,一个或一个以上有线或无线网络接口350,一个或一个以上输入输出接口358,和/或,一个或一个以上操作系统341。例如,Windows ServerTM,Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等。
上文所描述的电池备电单元监测方法中的步骤可以由服务器的结构实现。
实施例四:
相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种可读存储介质,下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种电池备电单元监测方法可相互对应参照。
一种可读存储介质,可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的电池备电单元监测方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
Claims (10)
1.一种电池备电单元监测方法,其特征在于,包括:
对电池备电单元的电压和安时进行监控;
在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;
利用上次滑窗点和所述当前滑窗点确定当前滑窗;
利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量。
2.根据权利要求1所述的电池备电单元监测方法,其特征在于,所述利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量,包括:
获取所述当前滑窗对应的滑窗电量和滑窗剩余电量百分比差值;
计算所述滑窗电量与所述滑窗剩余电量百分比差值的比值,将所述比值确定为所述剩余容量。
3.根据权利要求1或2所述的电池备电单元监测方法,其特征在于,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,包括:
判断所述剩余电量百分比曲线是否存在;
如果是,则执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤;
如果否,则对所述电池备电单元进行满充和满放,按照放电粒度记录安时,以获得所述剩余电量百分比曲线;在获得所述剩余电量百分比曲线之后,执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
4.根据权利要求3所述的电池备电单元监测方法,其特征在于,所述剩余电量百分比曲线以所述电池备电单元的序列号命名,判断所述剩余电量百分比曲线是否存在,包括:
判断是否具有所述电池备电单元的序列号对应的剩余电量百分比曲线;
如果是,则确定存在所述剩余电量百分比曲线;
如果否,在确定不存在所述剩余电量百分比曲线。
5.根据权利要求3所述的电池备电单元监测方法,其特征在于,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点,包括:
若存在所述剩余电量百分比曲线时,对所述剩余电量百分比曲线进行校验,在校验通过后,执行利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点的步骤。
6.根据权利要求1所述的电池备电单元监测方法,其特征在于,还包括:
按照所述电池备电单元使用时长对所述变化阈值进行下调。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池备点单元检测方法,其特征在于,在利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量之后,还包括:
在所述剩余容量小于告警阈值时,输出告警提示信息。
8.一种电池备电单元监测装置,其特征在于,包括:
安时统计监控模块,用于对电池备电单元的电压和安时进行监控;
安时滑窗取点模块,用于在电压静止且安时变化量大于变化阈值时,利用所述电池备电单元对应的剩余电量百分比曲线确定当前滑窗点;
滑窗确定模块,用于利用上次滑窗点和所述当前滑窗点确定当前滑窗;
剩余容量推算模块,用于利用所述当前滑窗推算所述电池备电单元的剩余容量。
9.一种服务器,其特征在于,包括:
电池备电单元,用于在掉电后,持续供电;
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述电池备电单元监测方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述电池备电单元监测方法的步骤。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010131214.8A CN111273181A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
| US17/802,807 US11846677B2 (en) | 2020-02-28 | 2020-07-23 | Method and apparatus for monitoring battery backup unit, server, and readable storage medium |
| PCT/CN2020/103649 WO2021169162A1 (zh) | 2020-02-28 | 2020-07-23 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010131214.8A CN111273181A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111273181A true CN111273181A (zh) | 2020-06-12 |
Family
ID=71002425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010131214.8A Pending CN111273181A (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11846677B2 (zh) |
| CN (1) | CN111273181A (zh) |
| WO (1) | WO2021169162A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021169162A1 (zh) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
| CN113928122A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种确定电池单体电压发生异常的方法及装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101164809B1 (ko) * | 2008-03-27 | 2012-07-11 | 엘에스아이 코포레이션 | 향상된 배터리 상태 학습 사이클을 위한 디바이스 및 방법 |
| CN104297690A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-21 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 锂电池soc-ocv曲线的测定方法 |
| CN104810891A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 中国矿业大学 | 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法 |
| US20150377971A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Icc-Nexergy, Inc. | Required Available Capacity Indication for Battery Backup Unit |
| CN105676128A (zh) * | 2015-08-17 | 2016-06-15 | 广西大学 | 一种用于电池管理系统的电池荷电状态预测方法 |
| CN108287315A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-17 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池运行状态监测方法、装置及电动汽车 |
| CN109032320A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-18 | 郑州云海信息技术有限公司 | 电池备份单元测试方法及相关设备 |
| CN109188296A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种bbu电量校验方法、装置、终端及fcc计算方法 |
| CN109407013A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-01 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种备用电池电量状态监测电路及方法 |
| CN109633459A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-16 | 浙江高泰昊能科技有限公司 | 基于动力电池应用的soc区间动态曲线修正方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2006218360B2 (en) * | 2005-03-04 | 2011-08-04 | Philadelphia Scientific Llc | Device and method for monitoring life history and controlling maintenance of industrial batteries |
| US7928735B2 (en) * | 2007-07-23 | 2011-04-19 | Yung-Sheng Huang | Battery performance monitor |
| US9146280B2 (en) * | 2011-10-26 | 2015-09-29 | Industrial Technology Research Institute | Method and system for estimating a capacity of a battery |
| US10371753B1 (en) * | 2013-12-20 | 2019-08-06 | Hrl Laboratories, Llc | Methods for online estimation of battery capacity and state of health |
| US10386421B2 (en) * | 2015-09-14 | 2019-08-20 | Facebook, Inc. | Energy based battery backup unit testing |
| CN105842633A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-10 | 广西大学 | 一种基于灰色扩展卡尔曼的锂离子电池soc估算方法 |
| CN107576918B (zh) | 2017-09-25 | 2020-10-09 | 上海电气集团股份有限公司 | 锂电池的剩余电量的估算方法及系统 |
| JP2019178884A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社デンソーテン | 状態推定装置及び状態推定方法 |
| DE102018220251A1 (de) * | 2018-11-26 | 2020-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung des Gesundheitszustands eines Wechselakkus |
| CN109870659A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-11 | 燕山大学 | 应用滑窗寻优策略的锂离子电池健康状态估算方法 |
| CN111273181A (zh) | 2020-02-28 | 2020-06-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
-
2020
- 2020-02-28 CN CN202010131214.8A patent/CN111273181A/zh active Pending
- 2020-07-23 US US17/802,807 patent/US11846677B2/en active Active
- 2020-07-23 WO PCT/CN2020/103649 patent/WO2021169162A1/zh not_active Ceased
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101164809B1 (ko) * | 2008-03-27 | 2012-07-11 | 엘에스아이 코포레이션 | 향상된 배터리 상태 학습 사이클을 위한 디바이스 및 방법 |
| US20150377971A1 (en) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Icc-Nexergy, Inc. | Required Available Capacity Indication for Battery Backup Unit |
| CN104297690A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-01-21 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 锂电池soc-ocv曲线的测定方法 |
| CN104810891A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-07-29 | 中国矿业大学 | 一种带有备用单元的电池组及其动态管理方法 |
| CN105676128A (zh) * | 2015-08-17 | 2016-06-15 | 广西大学 | 一种用于电池管理系统的电池荷电状态预测方法 |
| CN108287315A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-07-17 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池运行状态监测方法、装置及电动汽车 |
| CN109032320A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-18 | 郑州云海信息技术有限公司 | 电池备份单元测试方法及相关设备 |
| CN109188296A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-11 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种bbu电量校验方法、装置、终端及fcc计算方法 |
| CN109407013A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-01 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种备用电池电量状态监测电路及方法 |
| CN109633459A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-16 | 浙江高泰昊能科技有限公司 | 基于动力电池应用的soc区间动态曲线修正方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张旭: "基于系统复杂性分析的锂电池组状态估计与安全管理", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021169162A1 (zh) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 |
| US11846677B2 (en) | 2020-02-28 | 2023-12-19 | Inspur Suzhou Intelligent Technology Co., Ltd. | Method and apparatus for monitoring battery backup unit, server, and readable storage medium |
| CN113928122A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种确定电池单体电压发生异常的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11846677B2 (en) | 2023-12-19 |
| US20230122667A1 (en) | 2023-04-20 |
| WO2021169162A1 (zh) | 2021-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6870187B2 (ja) | バッテリー診断装置及び方法 | |
| TWI419390B (zh) | 電池裝置之剩餘容量與剩餘使用時間的估算方法 | |
| CN106324508B (zh) | 电池健康状态的检测装置及方法 | |
| CA2392182C (en) | System and method for battery capacity reporting | |
| US20140306712A1 (en) | Tracking aging effect on battery impedance and tracking battery state of health | |
| CN101557021A (zh) | 智能电池充电速率管理 | |
| CN110546522A (zh) | 用于估计电池余裕容量的装置 | |
| CN108061863A (zh) | 检测电池的方法及装置、计算机可读存储介质、电池管理系统 | |
| CN111426960A (zh) | 储能锂电池荷电状态监控方法与装置 | |
| CN110879361A (zh) | 一种电池的剩余电量的估计方法、装置和电子设备 | |
| TWI687701B (zh) | 判斷電量狀態的方法及其電子裝置 | |
| CN109037810A (zh) | 一种电池的充电方法、装置及电池系统 | |
| CN114552039A (zh) | 一种电池常带电自保养的控制方法及常带电自保养的电池 | |
| CN106125009A (zh) | 电池性能检测方法和电池性能检测装置 | |
| US11165269B2 (en) | Electronic apparatus, charging method, and non-transitory computer readable recording medium | |
| CN111273181A (zh) | 电池备电单元监测方法、装置、服务器及可读存储介质 | |
| CN116259866B (zh) | 充电方法、电池管理系统、电池及可读存储介质 | |
| JP5601214B2 (ja) | 電池容量補正装置及び電池容量補正方法 | |
| CN111540965B (zh) | 电池电压均衡方法、装置及电池管理系统 | |
| WO2021114380A1 (zh) | 电池的充电方法、存储介质和终端 | |
| CN118040840A (zh) | 电池的放电调整方法及装置、设备、存储介质 | |
| CN117183825A (zh) | 电池的电芯电量均衡方法、电池管理系统及存储介质 | |
| CN117148166A (zh) | 电池安全等级预测方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN115372843A (zh) | 一种锂电池充放电功能检测管理方法、设备及存储介质 | |
| CN116635729A (zh) | 确定显示荷电状态的方法、装置及电池管理芯片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200612 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |