一种锂电池测试方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电池测试的技术领域，尤其是涉及锂电池测试方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂电池具有体积小、寿命长、无污染，因此被广泛应用于移动通信设备、交通动力电源等方面。因此为了提高锂电池使用的安全性，在锂电池出厂前，需要经过一系列的测试，以确保锂电池在应用过程中具备安全性。

目前，锂电池的测试项目较多，通常包括过充电测试、过放电测试、短路测试等，关于锂电池充电测试设备一般包括设备主体，设备主体的一侧设置有显示区，设备主体的另一侧设置有选择区，设备主体的该选择区处设置有多个测试选择按钮，设备主体还设置有用于与锂电池的正极、负极进行电连接的两条连接线。需要对锂电池进行测试时，测试人员将锂电池的正极以及负极分别对应与两条连接线接入锂电池充电测试设备。在锂电池测试过程中，设备主体的显示区能够显示锂电池的实时检测参数，例如实时电流参数、实时电压参数等，以便于检测人员能够记录锂电池的实际检测数据。

在实际操作中，因为不同类型的锂电池的标称参数不同，因此在测试前，检测人员需要根据锂电池的标称参数来调整测试量程或调整电流限流值等，这需要检测人员在开始测试前要核对锂电池的标称参数然后再选择测试量程，对检测流程带来不便，因此还有需要改进的空间。

发明内容

本申请目的是提供一种锂电池测试方法、装置、设备和存储介质，通过自动检测锂电池的标称参数以调整测试量程，以提高检测操作的便利性。

本申请的上述发明目的一是提供一种锂电池测试方法，通过以下技术方案得以实现的：

一种锂电池测试方法，包括：

获取与目标对象相关联的连接信息，所述目标对象为待测电池；

基于所述连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息；

将所述图像信息进行解析，以获取与所述目标对象相关联的标称参数信息；

获取与所述目标对象相关联的测试模式，所述测试模式包括充电测试、放电测试；

基于所述测试模式和所述标称参数信息，调整测试参数；所述测试参数包括测试量程、电流限定值；

结束调试，生成开始测试提醒信息。

在上述方案中，目标对象为待测电池，当获取到与目标对象的连接信息时，表示目标对象与测试设备存在电连接关系，由此再获取与目标对象相关联的图像信息，以从图像信息中获取目标对象表面显示的标称参数信息，因此有助于减少检测人员进行核对目标对象的标称参数以及调整测试设备中测试参数等步骤，提高对目标对象进行检测操作的便利性。在结束调试测试参数之后，生成开始测试提醒信息，以便于让检测人员得知当前目标对象处于检测状态。

优选的，所述将所述图像信息进行解析，以获取与所述目标对象相关联的标称参数信息的步骤，包括：

对所述图像信息进行灰度处理，得到灰度图像；

确定所述灰度图像中标称参数的区域；

对所述灰度图像中标称参数的所述区域进行文字识别，以获得标称参数信息。

在上述方案中，先对图像信息进行预处理，有助于后续提高对灰度图像进行文字识别的准确度，同时，先确定灰度图像中标称参数的区域，由此便于快速对该区域的标称参数进行识别，从而节省检测时间。

优选的，所述确定所述灰度图像中标称参数的区域的步骤，包括：

对灰度图像中每个像素点执行特征提取，将每个像素点的特征向量组合形成特征数据集；根据K-Means聚类算法对特征数据集进行聚类，将不同特征向量进行划分，得到K-Means聚类结果；

分析K-Means聚类结果，确定对应的像素点归属于K-Means聚类的每一簇，以确定所述灰度图像中标称参数的区域。

通过对图像进行灰度处理，使得灰度图像中的像素点的值跨度较大，以便于对灰度图像中的每个像素点进行特征提取，并且获取得到的特征向量的区别较大，从而便于后续采用K-Means聚类算法对不同的特征向量进行区分，从而快速确定灰度图像中标称参数的位置。

优选的，在所述生成开始测试提醒信息的步骤之后，所述方法还包括：

基于所述测试模式，确定与所述测试模式相关联的标称参数信息以及测试参数；

基于所述标称参数信息，计算与所述目标对象相关联的最大电流值以及最大电压值；

基于所述标称参数信息、所述最大电流值以及所述最大电压值，制定与所述目标对象相关联的参考曲线；

在测试过程中，生成显示参考曲线信息以显示所述参考曲线。

在上述方案中，根据前面步骤中获得的标称参数，来计算出目标对象的最大电流值以及最大电压值，因为目标对象是进行电性能相关的测试，因此，通过标称参数信息、最大电流值、最大电压值以及保护参数制得的参考曲线能够确定目标对象的电流上限值以及电压上限值，从而在测试过程中，检测人员可以根据参考曲线与目标对象实际检测值进行对比，以快速确定目标对象在测试过程中是否出现异常情况。

优选的，所述基于所述标称参数信息、所述最大电流值以及所述最大电压值，制定与所述目标对象相关联的参考曲线的步骤，包括：

当确定所述测试模式为充电测试时，则所述标称参数信息包括目标对象的充电电流值、目标对象的容量；

基于所述充电电流值，计算最大充电功率P_max；

基于所述最大充电功率P_max和所述容量C，计算得到容量变化率Kc；

基于电池的容量变化率Kc，确定电池的最小容量C0；

基于电池的最小容量C0，以及最大充电电流I_max，计算得到电池最大容量C_max；

基于最小容量C0和最大容量Cmax，确定Y轴范围[C0,C_max]；

确定X轴范围[0,t_max]，其中，t_max为最大时间；

采用非线性规划模型制定曲线的路径函数，与所述路径函数相关联的曲线为参考曲线。

上述方案中，由于不同的测试模式需要使用的参数不同，因此，先基于测试模式来确定与测试模式相关联的标称参数信息，以测试模式为充电测试为例，获取目标对象的最大容量以及最小容量之后，再采用非线性规划模型来确定充电测试时的参考曲线，有助于准确模拟充电测试过程中目标对象的容量与时间的关系，从而为检测人员对目标对象在实际充电测试过程中容量与测试时间之间的变化趋势提供参考。

本申请目的二是提供一种锂电池测试系统，有助于提高检测操作的便利性。

本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种锂电池测试系统，包括：

第一获取模块：用于获取与目标对象相关联的连接信息，所述目标对象为待测电池；

第二获取模块：用于基于所述连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息；

解析模块：用于将所述图像信息进行解析，以获取与所述目标对象相关联的标称参数信息；第三获取模块：用于获取与所述目标对象相关联的测试模式，所述测试模式包括充电测试、放电测试；

调整模块：用于基于所述标称参数信息，调整测试参数；所述测试参数包括测试量程、电流限定值；

生成模块：用于生成开始测试提醒信息。

本申请目的三是提供一种控制器，是通过以下技术方案得以实现的：

一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述方案所述的一种锂电池测试方法的计算机程序。

本申请目的四是提供一种计算机可读存储介质，是通过以下技术方案得以实现的：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种锂电池测试方法的计算机程序。

本申请目的五是提供一种锂电池测试装置，通过自动检测锂电池的标称参数以调整测试量程，以提高检测操作的便利性。

本申请的上述发明目的五是通过以下技术方案得以实现的：

一种锂电池测试装置，包括锂电池测试机主体、图像获取单元、显示单元以及上述方案中所述的控制器；

所述控制器安装于所述锂电池测试机主体；

所述锂电池测试机主体设置有用于与锂电池的正极、负极进行电连接的两条连接线；

所述显示单元设置于所述锂电池测试机主体并用于显示参考曲线，所述显示单元与所述控制器连接；

所述图像获取单元用于获取与目标对象相关联的图像信息，且所述图像获取单元与所述控制器连接。

在对锂电池进行测试前，检测人员先将锂电池的正极与其中一根连接线连接，锂电池的负极与另一根连接线进行连接，由此使得锂电池测试系统与该锂电池实现电连接，此时控制器获取到连接信息再控制图像获取单元获取锂电池的图像信息，以从图像信息中获取目标对象表面显示的标称参数信息，因此有助于减少检测人员进行核对目标对象的标称参数以及调整测试设备中测试参数等步骤，提高对目标对象进行检测操作的便利性。在结束调试测试参数之后，控制器生成开始测试提醒信息，并且控制器控制显示单元显示开始测试提醒信息，以便于让检测人员得知当前目标对象处于检测状态。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.当获取到与目标对象的连接信息时，表示目标对象与测试设备存在电连接关系，由此再获取与目标对象相关联的图像信息，以从图像信息中获取目标对象表面显示的标称参数信息，因此有助于减少检测人员进行核对目标对象的标称参数以及调整测试设备中测试参数等步骤，提高对目标对象进行检测操作的便利性。在结束调试测试参数之后，生成开始测试提醒信息，以便于让检测人员得知当前目标对象处于检测状态。

2.由于不同的测试模式需要使用的参数不同，因此，先基于测试模式来确定与测试模式相关联的标称参数信息，以测试模式为充电测试为例，获取目标对象的最大容量以及最小容量之后，再采用非线性规划模型来确定充电测试时的参考曲线，有助于准确模拟充电测试过程中目标对象的容量与时间的关系，从而为检测人员对目标对象在实际充电测试过程中容量与测试时间之间的变化趋势提供参考。

附图说明

图1是本申请其中一实施例的锂电池测试方法中步骤S1-S6的流程框图。

图2是本申请其中一实施例中步骤S3的具体流程框图。

图3是本申请其中一实施例中锂电池测试方法中步骤S7-S10的流程框图。

图4是本申请其中一实施例中步骤S9的具体流程框图。

图5是本申请其中一实施例中锂电池测试系统的结构示意图。

图6是本申请一实施例中控制器的内部结构示意图。

图中，1、第一获取模块；2、第二获取模块；3、解析模块；4、第三获取模块；5、调整模块；6、生成模块。

具体实施方式

以下结合附图1-附图6和实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种锂电池测试装置，应用在锂电池在电性能方面的测试，例如充电测试、放电测试等，以提高检测人员检测锂电池的便利性。锂电池测试装置包括锂电池测试机主体以及控制器，控制器安装于锂电池测试机主体内部。锂电池测试机主体包括连接区、选择区以及显示区。锂电池测试机主体的连接区处设置有两根连接线，两根连接线的一端接入锂电池测试机主体并与控制器连接，其中一根连接线的另一端用于与锂电池的正极连接；另一根连接线的另一端用于与锂电池的负极连接，两根连接线与锂电池连接以实现待测锂电池与锂电池测试机主体实现电连接。锂电池测试机主体的选择区设置有多个选择按钮，多个选择按钮均与控制器连接。每个选择按钮对应一种测试模式。例如A按键对应充电测试模式；B按键对应放电模式。

锂电池测试机主体的显示区嵌设有显示单元，在本实施例中，显示单元包括但不仅限于显示屏。显示单元与控制器连接，在锂电池检测过程中，显示单元用于实时显示相关的测试数据。锂电池测试机主体还设置有图像获取单元，且图像获取单元与控制器连接。图像获取单元用于获取与待测锂电池相关联的图像信息，由于待测电池的表面标示有标称参数，因此图像获取单元获取待测电池的图像信息之后将该图像信息发送至控制器，控制器对图像信息进行处理以获取待测电池的相关参数，由此无需检测人员在测试前将锂电池的相关参数录入控制器，进而提高检测人员检测锂电池的便利性。

在本实施例中，图像获取单元包括但不仅限于摄像头，该摄像头具有微距镜头，当待测锂电池与锂电池测试机主体之间的距离较小(一般在5cm-10cm这个区间)时，该摄像头依然能够获取待测锂电池的清晰图像。

本申请实施例公开一种锂电池测试方法，该方法基于上述实施例中的锂电池测试装置进行实现。

参见图1，该方法包括：

S1、获取与目标对象相关联的连接信息。

其中，目标对象为待测的锂电池。由于锂电池的测试项目主要包括与锂电池电性能相关的测试和锂电池外观测试。本申请提出的方法主要应用于锂电池电性能测试，因此在满足待测锂电池与锂电池测试装置电连接的前提下再进行步骤S2，有助于锂电池检测装置快速排除锂电池进行外观测试的情况，从而有利于避免误启动步骤S2的情况发生。

S2、基于连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息。

在确定待测锂电池与锂电池测试装置电连接的前提下，锂电池检测装置通过图像获取单元对待测锂电池进行获取图像。在准备对锂电池进行测试时，检测人员将锂电池带有标称参数的表面朝向图像获取单元，以使得图像获取单元能够获取到含有标称参数的图像信息。

S3、将图像信息进行解析，以获取与目标对象相关联的标称参数信息。

参见图2，步骤S3包括：

S31、对图像信息进行灰度处理，得到灰度图像。

一般情况下，锂电池检测装置与待测锂电池之间的间距较小(一般在5cm-10cm这个区间)，因此，图像获取单元对待测锂电池获取到的图像信息通常为近距拍摄图像，因此对该图像进行灰度处理，能够消除图像信息中的噪声，同时能够提高灰度图像的质量，提高对灰度图像进行识别的速度。

S32、确定灰度图像中标称参数的区域。

具体的，步骤S32包括：

S321、对灰度图像中每个像素点执行特征提取，将每个像素点的特征向量组合形成特征数据集。

S322、根据K-Means聚类算法对特征数据集进行聚类，将不同特征向量进行划分，得到K-Means聚类结果。

S323、分析K-Means聚类结果，确定对应的像素点归属于K-Means聚类的每一簇，以确定灰度图像中标称参数的区域。

S33、对灰度图像中标称参数的区域进行文字识别，以获得标称参数信息。

在一些可能的实施方式中，步骤S32采用YOLO检测算法来对灰度图像进行处理以确定灰度图像中标称参数的区域。

S4、获取与目标对象相关联的测试模式，测试模式包括充电测试、放电测试。

S5、基于测试模式和标称参数信息，调整测试参数；测试参数包括测试量程、电流限定值。

当确定待测电池的标称参数信息之后，根据待测锂电池的最大电压值、最大电流值以及标称容量等来确定测试量程以及测试时间，从而提高对锂电池的检测效率，同时也提高检测人员检测锂电池的便利性。

S6、结束调试，生成开始测试提醒信息。

当锂电池检测装置完成调整测试参数时，锂电池检测装置生成开始测试提醒信息，并且将开始测试提醒信息显示在显示单元处，使得检测人员也能够知晓当前已完成调整测试参数并且已经开始进行测试。

为了进一步提高测试的便利性，参见图3，在步骤S6之后，该方法还包括：

S7、基于测试模式，确定与测试模式相关联的标称参数信息以及测试参数。

S8、基于标称参数信息以及测试参数，计算与目标对象相关联的最大电流值以及最大电压值。

为方便理解，将最大电流值设置为Imax，最大电压值设置为Vmax；根据标称参数信息以及测试参数，确定待测锂电池的容量为C，内阻为R，则：

I_max＝C/R；V_max＝C*R。

S9、基于标称参数信息、测试参数、最大电流值以及最大电压值，制定与目标对象相关联的参考曲线。

参见图4，以下以测试模式为锂电池充电测试为例进行详细阐述制定参考曲线的过程：S901、当确定测试模式为充电测试时，则标称参数信息包括目标对象的充电电流值、目标对象的容量。

S902、基于充电电流值，计算最大充电功率P_max。其中，P_max＝I_max*V_max＝C*R。

S903、基于最大充电功率P_max和容量C，计算得到容量变化率Kc；容量变化率Kc＝P_max/C。

S904、基于电池的容量变化率Kc，确定锂电池的最小容量C0；

其中，最小容量C0＝C*Kc。

S905、基于锂电池的最小容量C0，以及最大充电电流I_max，计算得到锂电池最大容量C_max。

其中，锂电池最大容量C_max＝C0+I_max^2/2*Kc。

S906、基于最小容量C0和最大容量C_max，确定Y轴范围为[C0,C_max]。

S907、确定X轴范围为[0,t_max]，其中，t_max为最大时间。

S908、采用非线性规划模型制定曲线的路径函数为C(t)＝C0+(C_max-C0)*sin^2(A*t+B)，并采用最小容量C0、最大容量C_max以及时间t来计算参数A和参数B，并且根据参数A和参数B来确定路径函数。

S10、在测试过程中，生成显示参考曲线信息以显示参考曲线。

通过标称参数信息、测试参数、最大电流值、最大电压值以及保护参数制得的参考曲线可供检测人员进行参考锂电池在测试过程中的容量变化、电压变化或电流变化。在测试过程中，检测人员也能够根据参考曲线与目标对象实际检测值进行对比，以快速确定目标对象在测试过程中是否出现异常情况。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还公开一种锂电池测试系统，该锂电池测试系统与上述实施例中锂电池测试方法一一对应。如图5所示，该锂电池测试系统包括：第一获取模块1、第二获取模块2、解析模块3、第三获取模块4、调整模块5和生成模块6，且各功能模块详细说明如下：第一获取模块1：用于获取与目标对象相关联的连接信息，目标对象为待测电池。

第二获取模块2：用于基于连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息。

解析模块3：用于将图像信息进行解析，以获取与目标对象相关联的标称参数信息。

第三获取模块4：用于获取与目标对象相关联的测试模式，测试模式包括充电测试、放电测试。

调整模块5：用于基于标称参数信息，调整测试参数；测试参数包括测试量程、电流限定值。

生成模块6：用于生成开始测试提醒信息。

采用第一获取模块1获取到与目标对象的连接信息时，再采用第二获取模块2获取与目标对象相关联的图像信息，然后通过解析模块3从图像信息中获取目标对象表面显示的标称参数信息，因此有助于减少检测人员进行核对目标对象的标称参数以及调整测试设备中测试参数等步骤，然后通过第三获取模块4来获取目标对象的测试模式，下一步再根据测试模式和标称参数信息来调整测试参数，使得测试参数能够适配锂电池的参数指标。在结束调试测试参数之后，通过生成模块6生成开始测试提醒信息，以便于让检测人员得知当前目标对象处于检测状态。

关于锂电池测试系统的具体限定可以参见上文中对于锂电池测试方法的限定，在此不再赘述。上述锂电池测试系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于控制装置中的处理器中，也可以以软件形式存储于控制装置中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例还提供一种控制器，该控制器(即上述实施例中设置于锂电池测试机主体内的控制器)包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行锂电池测试方法的计算机程序：

S1、获取与目标对象相关联的连接信息，目标对象为待测电池。

S2、基于连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息。

S3、将图像信息进行解析，以获取与目标对象相关联的标称参数信息。

S4、获取与目标对象相关联的测试模式，测试模式包括充电测试、放电测试。

S5、基于测试模式和标称参数信息，调整测试参数；测试参数包括测试量程、电流限定值。

S6、结束调试，生成开始测试提醒信息。

另外，该控制器中的处理器执行计算机程序时执行上述所有锂电池测试方法的步骤。

其中，该计算机是服务器。如图6所示，该控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该控制器的数据库用于存储数据。该控制器的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种锂电池测试方法。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S1、获取与目标对象相关联的连接信息，目标对象为待测电池。

S2、基于连接信息，获取与目标对象相关联的图像信息。

S3、将图像信息进行解析，以获取与目标对象相关联的标称参数信息。

S4、获取与目标对象相关联的测试模式，测试模式包括充电测试、放电测试。

S5、基于测试模式和标称参数信息，调整测试参数；测试参数包括测试量程、电流限定值。

S6、结束调试，生成开始测试提醒信息。

处理器执行计算机程序时还能够执行上述任意实施例中关于锂电池测试方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。