動(dòng)力鋰電池?cái)?shù)據(jù)分析

時(shí)間:2022-02-20 11:02:11

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動(dòng)力鋰電池?cái)?shù)據(jù)分析

1鋰電池測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析軟件組成

1.1鋰電池測試系統(tǒng)。鋰電池測試系統(tǒng)包括上位機(jī),中位機(jī),下位機(jī)三大模塊。下位機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的上傳,控制信息的執(zhí)行;中位機(jī)負(fù)責(zé)協(xié)議的轉(zhuǎn)換、任務(wù)的分發(fā)和透傳;上位機(jī)負(fù)責(zé)流程的編輯,測試過程中的監(jiān)控,測后數(shù)據(jù)的分析,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算,報(bào)表的生成。1.2數(shù)據(jù)分析軟件的組成。數(shù)據(jù)分析軟件包括如下幾個(gè)部分:數(shù)據(jù)庫的讀取,數(shù)據(jù)的查詢,曲線繪制,表格視圖,實(shí)時(shí)顯示,報(bào)表生成,曲線對(duì)比,數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。

2數(shù)據(jù)分析軟件設(shè)計(jì)

2.1多線程技術(shù)。由于本設(shè)計(jì)中,鋰電池的數(shù)據(jù)量比較大,達(dá)到百萬級(jí)別,讀取數(shù)據(jù)庫是非常耗時(shí)的,故本設(shè)計(jì)采用的是多線程技術(shù),讀取與顯示界面UI進(jìn)行分離,本設(shè)計(jì)采用是BackgroundWorker組件。利用BackgroundWorker組件的doWork事件方法執(zhí)行耗時(shí)的讀取數(shù)據(jù)庫工作,利用BackgroundWorker組件的ProgressChanged事件方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示和進(jìn)度條的更新。數(shù)據(jù)庫的讀取采用Ado.Net組件,Ado.Net為微軟推出的一款數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),類似Java中JDBC以及Hibernate開源框架。為ORM奠定技術(shù)基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)利用Connection類創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫連接,利用Command對(duì)象承載SQL語句,使用DataSet對(duì)象以及DataTable對(duì)象作為數(shù)據(jù)容器,裝載數(shù)據(jù)。2.2統(tǒng)計(jì)算法。(1)恒流比:恒流充電階段充電容量與當(dāng)前循環(huán)總充電容量的比值。(2)中值電壓:恒流放電階段的放電容量,該放電容量的一半,對(duì)應(yīng)的電壓值。(3)充放電效率:每次循環(huán)中放電容量與充電容量的比值。(4)容量持有率:當(dāng)前循環(huán)的放電容量與所有循環(huán)中放電容量的最大值的比值。在百萬級(jí)的數(shù)據(jù)量中,如何挖掘到有用的數(shù)據(jù),猶如沙海淘金,只有通過一定的統(tǒng)計(jì)量,才能直觀,快速的反映出該電池的各種性能。電池的統(tǒng)計(jì)量有很多,其中還包括充電平臺(tái)電壓、放電平臺(tái)電壓、初始電壓、步次電壓等一系列的統(tǒng)計(jì)量。2.3曲線繪制。曲線繪制包括3個(gè)部分,第一個(gè)為歷史曲線繪制,第二多曲線對(duì)比,第三實(shí)時(shí)顯示。曲線繪制的X軸可以為測試時(shí)間,循環(huán)號(hào),步號(hào),放電容量等,曲線繪制的X軸跟Y軸有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。Y軸有電流,電壓,充電容量,放電容量,充電能量,放電能量等一系列的電池參數(shù)變量。曲線類型有直線,點(diǎn)劃線,點(diǎn)離散等通過它們之間的組合可以繪制出豐富多彩的曲線,達(dá)到直觀,可視化的效果。多曲線對(duì)比是將多個(gè)通道的歷史數(shù)據(jù),同時(shí)繪制在一個(gè)坐標(biāo)軸系下,同一電池參數(shù)下的曲線對(duì)比采用同一線型,不同曲線顏色來區(qū)分,不同的電池參數(shù)通過不同的曲線線型來進(jìn)行區(qū)別。實(shí)時(shí)顯示是在測試過程中,通過動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的觀看繪制曲線的過程,可以初步判斷是否出現(xiàn)異常。本設(shè)計(jì)主要采用SQL語句Top關(guān)鍵字,定時(shí)刷新,若數(shù)據(jù)量小于1000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),全部讀取,繪制曲線。若是數(shù)據(jù)量大于1000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),只讀取最新的1000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制曲線。2.4表格視圖。表格視圖大致可以分為三個(gè)部分,循環(huán)表格,工步表格,詳細(xì)表格。表格視圖中為了快速響應(yīng),本設(shè)計(jì)采用DataGridView中”虛模式”,即VirtualMode為True,利用CellValueNeeded事件驅(qū)動(dòng),動(dòng)態(tài)填充所需數(shù)據(jù)。在循環(huán)表格以及工步表格中,數(shù)據(jù)量較小,并且分別有各自的恒流比,中值電壓,充放電效率等統(tǒng)計(jì)算法。計(jì)算比較繁瑣。故利用泛型Dictionary來存儲(chǔ)每一行的對(duì)象,該對(duì)象依照ORM原則,建立獨(dú)自的類并實(shí)例化的結(jié)果。詳細(xì)表格數(shù)據(jù)量相對(duì)較大,不能再用Dictionary來存儲(chǔ)。本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)刷新,根據(jù)CellValueNeeded事件判斷出請(qǐng)求的行,將該行數(shù)據(jù)以指定的行數(shù)(默認(rèn)為1000)為冗余。從數(shù)據(jù)庫中提取并顯示數(shù)據(jù)。2.5數(shù)據(jù)導(dǎo)出。本設(shè)計(jì)支持Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出,CSV數(shù)據(jù)導(dǎo)出,同時(shí)也支持?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)表PDF。電池的全生命周期都需要以測試的電池?cái)?shù)據(jù)為支撐。故無論是電池生產(chǎn)商以及新能源汽車生產(chǎn)商都需要電池測試數(shù)據(jù)。一般是以Excel作為為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的媒介。本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能需要依賴與Microsoft公司的提供的COM組件。盡管有很多第三方的不依賴COM組件的,比如NPOI類似于Java中的POI,還有Epplus等。都可以在沒有安裝Office的情況下完成導(dǎo)出功能,但是他們?cè)诖髷?shù)據(jù)量導(dǎo)出時(shí),兼容性,魯棒性還有待完善。數(shù)據(jù)報(bào)表PDF導(dǎo)出功能,在電池檢測系統(tǒng)中應(yīng)用也比較實(shí)用,一般電池研究院以及質(zhì)檢中心對(duì)該功能的使用更為廣泛。對(duì)電池檢測完成以后,需要對(duì)該類電池的各種性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終形成數(shù)據(jù)報(bào)表PDF。相當(dāng)于該類型電池的合格證書。本設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)報(bào)表PDF功能中,需要依賴于Interop.AxroPDFLib組件。該組件可以可視化PDF文檔,對(duì)PDF操作有良好的封裝。

3結(jié)束語

本設(shè)計(jì)主要是在動(dòng)力鋰電池測試系統(tǒng)中,對(duì)測試的電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。主要包括曲線繪制功能,實(shí)時(shí)顯示功能,表格視圖功能,數(shù)據(jù)查詢功能,數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能,查看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),多曲線對(duì)比功能等。本設(shè)計(jì)滿足要求,以廣泛應(yīng)用到鋰電池測試系統(tǒng)中。

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[3]鄭宇生.C#多線程編程技術(shù)在數(shù)控測井軟件中的應(yīng)用[J].石油儀器,2012.

作者:李學(xué)廣 單位:國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所