本發(fā)明屬于電池電量監(jiān)測，具體是一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
1、在電動自行車電池電量監(jiān)測領域，傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)存在至少以下缺陷：其一，僅能提供剩余電量的量化數值，無法對電量消耗的誘因進行區(qū)分與量化，難以明確電量衰減是源于用戶騎行操作還是外部環(huán)境因素；其二，缺乏對異常耗電行為與電池壽命關聯(lián)關系的評估能力，無法提前預警電池壽命衰減風險。例如，在低溫環(huán)境下，用戶頻繁急加速會導致電池電量快速下降，傳統(tǒng)系統(tǒng)無法區(qū)分這一過程中操作因素與環(huán)境因素的貢獻占比，也不能預判這種行為對電池壽命的影響，可能導致用戶誤判續(xù)航能力，且長期如此會加速電池老化。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)電動自行車電池電量監(jiān)測中僅依賴單一電量數據、忽略操作與環(huán)境綜合影響的問題的技術問題。
2、一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，包括：
3、提取模塊，采集電動自行車電池的實時電量數據、充放電電流紋波信號及電壓瞬變信號，通過動態(tài)時域解析提取電量消耗動態(tài)特征譜和電量變化梯度；
4、劃分模塊，將騎行過程按耗電誘因屬性劃分為多個監(jiān)測模塊，各模塊對應包含操作驅動型耗電模塊或環(huán)境感應型耗電模塊；
5、分析評估模塊，通過分析電量消耗動態(tài)特征譜與操作驅動型耗電模塊中騎行操作的時序關聯(lián)性，計算操作影響系數，評估操作習慣引發(fā)的異常耗電疊加效應；
6、對環(huán)境感應型耗電模塊中電池的三維溫度場分布及內阻瞬態(tài)響應進行監(jiān)測，結合環(huán)境參數計算環(huán)境敏感系數，評估環(huán)境誘因導致的電池壽命衰減風險；
7、構建模塊，基于異常耗電疊加效應與電池壽命衰減風險，融合操作能耗耦合系數與環(huán)境敏感系數，構建電池電量異常的動態(tài)復合閾值；
8、操作模塊，當電量異常閾值超限時，分模塊操作，經評估預測后依策略判斷是否提醒或評估。
9、進一步的，當電池電量異常的動態(tài)復合閾值超出設定范圍時，對操作驅動型耗電模塊執(zhí)行：首次提取該模塊內各騎行操作對應的能耗波動特征值，按照能耗波動特征的動態(tài)權重排序生成初始操作優(yōu)化路徑并實施智能引導；間隔預設騎行時段后，再次提取能耗波動特征值并與首次提取值比對，判斷高權重操作的能耗優(yōu)化率是否達到預設標準；若未達到，則重新計算動態(tài)權重并更新操作優(yōu)化路徑，循環(huán)執(zhí)行提取、比對、更新步驟直至能耗優(yōu)化率達標或騎行結束。
10、進一步的，在循環(huán)執(zhí)行過程中，每次更新操作優(yōu)化路徑時，同步引入該模塊內歷史騎行數據中的高能耗操作特征庫進行匹配，若當前操作特征與庫中高風險特征的匹配度超過閾值，則在生成的操作優(yōu)化路徑中增加強制干預指令，優(yōu)先限制該類高風險操作的功率輸出參數。
11、進一步的，當電池電量異常的動態(tài)復合閾值超出設定范圍時，對環(huán)境感應型耗電模塊執(zhí)行：
12、實時追蹤環(huán)境參數的動態(tài)變化曲線，劃分出參數穩(wěn)定段與波動段；
13、針對參數穩(wěn)定段，計算該段內環(huán)境參數組合的平均協(xié)同影響度，生成基礎環(huán)境適配策略；
14、針對參數波動段，捕捉波動峰值時刻的環(huán)境參數瞬時值，計算瞬時協(xié)同影響度，生成臨時環(huán)境適配策略；
15、對比基礎與臨時策略的能耗控制效果，若臨時策略的能耗降低幅度優(yōu)于基礎策略，將臨時策略的調控參數融入基礎策略并更新；
16、重復上述追蹤、劃分、計算、對比及更新步驟，直至環(huán)境參數波動幅度小于設定值或騎行結束。
17、進一步的，在執(zhí)行過程中，還包括：
18、每次生成或更新環(huán)境適配策略后，通過自適應粒子濾波算法解析電池健康狀態(tài)參數的變化量；
19、若變化量超過健康波動閾值，分析該策略中環(huán)境參數調控幅度與電池健康狀態(tài)變化的關聯(lián)度；
20、根據關聯(lián)度調整環(huán)境參數的調控范圍，降低對電池健康有顯著負面影響的參數調控幅度，同時增強其他參數的調控力度以保障能耗控制效果；
21、將調整后的策略及關聯(lián)度數據記錄至歷史案例庫，用于后續(xù)同類環(huán)境場景下策略的初始生成。
22、進一步的，對環(huán)境感應型耗電模塊執(zhí)行時，在劃分參數穩(wěn)定段與波動段后，還包括：
23、實時記錄參數穩(wěn)定段與波動段對應的騎行時段，關聯(lián)操作驅動型耗電模塊在同期生成的操作優(yōu)化路徑；
24、計算穩(wěn)定段內操作優(yōu)化路徑的執(zhí)行依從率，若依從率低于閾值，則在基礎環(huán)境適配策略中增加補償系數，通過調整電池輸出參數抵消操作偏差影響；
25、針對波動段，將臨時環(huán)境適配策略的調控參數同步推送至操作驅動型模塊，作為其更新操作優(yōu)化路徑的參考依據。
26、進一步的，在環(huán)境感應型模塊的循環(huán)更新過程中，還包括：
27、每次對比基礎與臨時策略的能耗控制效果時，同步提取操作驅動型模塊同期的能耗優(yōu)化率；
28、若環(huán)境策略的能耗降低幅度與操作策略的優(yōu)化率呈負相關，則生成協(xié)同干預指令：在環(huán)境適配策略中增加操作限制參數，同時在操作優(yōu)化路徑中強化對應引導；
29、循環(huán)執(zhí)行協(xié)同干預后，重新評估兩個模塊的能耗改善效果，直至兩者的協(xié)同優(yōu)化率達到預設標準。
30、進一步的，將騎行過程按耗電誘因屬性劃分為多個監(jiān)測模塊具體為：
31、預設操作特征庫與環(huán)境特征庫，操作特征庫至少包含高頻啟停、驟變加速典型操作的特征參數，環(huán)境特征庫至少包含溫濕度劇變、氣壓梯度的環(huán)境參數閾值；
32、實時比對當前騎行數據與特征庫的匹配度，當操作特征匹配度超過第一閾值時，標記為操作驅動型耗電模塊；當環(huán)境特征匹配度超過第二閾值時，標記為環(huán)境感應型耗電模塊；
33、若兩類特征匹配度均超過對應閾值，則啟動權重判定機制，計算操作特征與環(huán)境特征對當前能耗的貢獻占比，將占比更高的類型作為主模塊類型，另一類型作為關聯(lián)模塊進行協(xié)同監(jiān)測。
34、進一步的，分析評估模塊計算操作影響系數時，將騎行操作的時序序列與電量消耗動態(tài)特征譜中的能耗波動區(qū)間進行時序對齊，通過互相關分析獲取操作與能耗波動的關聯(lián)強度，關聯(lián)強度計算包含操作啟動時刻與能耗波動起始點的時間差權重，再結合操作頻次加權生成操作影響系數。
35、進一步的，分析評估模塊計算環(huán)境敏感系數時，對三維溫度場分布進行空間梯度分析以提取溫度劇變特征，結合內阻瞬態(tài)響應峰值，通過多變量回歸得到環(huán)境參數對內阻變化的影響權重，融合參數變化幅度生成環(huán)境敏感系數，其中濕度參數的權重需經氣壓波動修正。
36、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
37、本發(fā)明解決了傳統(tǒng)電動自行車電池電量監(jiān)測中僅依賴單一電量數據、忽略操作與環(huán)境綜合影響的問題，通過多模塊協(xié)同分析和動態(tài)復合閾值構建，精準識別電量異常，既能評估操作習慣導致的異常耗電，又能預測環(huán)境引發(fā)的電池壽命風險，提高了電池電量監(jiān)測的準確性和全面性，有助于延長電池壽命和保障騎行安全。
1.一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，當電池電量異常的動態(tài)復合閾值超出設定范圍時，對操作驅動型耗電模塊執(zhí)行：首次提取該模塊內各騎行操作對應的能耗波動特征值，按照能耗波動特征的動態(tài)權重排序生成初始操作優(yōu)化路徑并實施智能引導；間隔預設騎行時段后，再次提取能耗波動特征值并與首次提取值比對，判斷高權重操作的能耗優(yōu)化率是否達到預設標準；若未達到，則重新計算動態(tài)權重并更新操作優(yōu)化路徑，循環(huán)執(zhí)行提取、比對、更新步驟直至能耗優(yōu)化率達標或騎行結束。
3.根據權利要求2所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，在循環(huán)執(zhí)行過程中，每次更新操作優(yōu)化路徑時，同步引入該模塊內歷史騎行數據中的高能耗操作特征庫進行匹配，若當前操作特征與庫中高風險特征的匹配度超過閾值，則在生成的操作優(yōu)化路徑中增加強制干預指令，優(yōu)先限制該類高風險操作的功率輸出參數。
4.根據權利要求1所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，當電池電量異常的動態(tài)復合閾值超出設定范圍時，對環(huán)境感應型耗電模塊執(zhí)行：
5.根據權利要求4所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，在執(zhí)行過程中，還包括：
6.根據權利要求5所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，對環(huán)境感應型耗電模塊執(zhí)行時，在劃分參數穩(wěn)定段與波動段后，還包括：
7.根據權利要求6所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，在環(huán)境感應型模塊的循環(huán)更新過程中，還包括：
8.根據權利要求1所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，將騎行過程按耗電誘因屬性劃分為多個監(jiān)測模塊具體為：
9.根據權利要求1所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，分析評估模塊計算操作影響系數時，將騎行操作的時序序列與電量消耗動態(tài)特征譜中的能耗波動區(qū)間進行時序對齊，通過互相關分析獲取操作與能耗波動的關聯(lián)強度，關聯(lián)強度計算包含操作啟動時刻與能耗波動起始點的時間差權重，再結合操作頻次加權生成操作影響系數。
10.根據權利要求1所述的一種電動自行車電池的電量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，分析評估模塊計算環(huán)境敏感系數時，對三維溫度場分布進行空間梯度分析以提取溫度劇變特征，結合內阻瞬態(tài)響應峰值，通過多變量回歸得到環(huán)境參數對內阻變化的影響權重，融合參數變化幅度生成環(huán)境敏感系數，其中濕度參數的權重需經氣壓波動修正。