电流符号切换时重置电池累计电荷值的实现方法

你有如下电池恒流充放电数据集：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

time = np.arange(0,100,1)
current_discharge = [-2 for i in np.arange(0,50,1)]
current_charge = [2 for i in np.arange(50,100,1)]
current = current_discharge + current_charge

需求是计算随时间变化的累计绝对电荷，要求在时间点50（电流从负切换为正）时将累计电荷重置为0，之后重新递增。你的原代码在时间点50后会从累计值中做减法，不符合需求。

修正后的代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

time = np.arange(0,100,1)
current_discharge = [-2 for i in np.arange(0,50,1)]
current_charge = [2 for i in np.arange(50,100,1)]
current = current_discharge + current_charge

cumsum = 0
totalcharge = []

for idx, i in enumerate(current):
    # 时间步长为1，单次电荷增量取绝对值，保证放电/充电阶段都累计正值
    dQ = abs(i * 1)
    # 定位电流切换点，重置累计值
    if idx == 50:
        cumsum = 0
    cumsum += dQ
    totalcharge.append(cumsum)

# 绘图展示
fig = plt.figure()
ax1 = plt.axes((0,0,1,0.5))
ax1.plot(time, current, label="电流 vs 时间")
ax1.plot(time, totalcharge, label="累计电荷 vs 时间")
ax1.set_xlabel("时间")
ax1.legend()
plt.show()

关键修改说明 #

1. 电荷增量计算：直接取abs(i * 1)，确保放电（负电流）和充电（正电流）阶段的电荷增量均为正值，匹配“绝对电荷”的需求。
2. 重置逻辑：通过索引idx == 50精准定位电流切换节点，将累计值cumsum重置为0，之后重新累计充电阶段的电荷。
3. 移除冗余的dQ_list，简化代码结构。

运行修正后的代码后，0-49秒累计放电电荷（从0增长到100），50秒时重置为0，50-99秒累计充电电荷（从0增长到100），完全符合需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ph1lipp