CN105680105A - 一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法 - Google Patents

一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法 Download PDF

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刘飞
文锋
张维戈
周东锡
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Abstract

本发明涉及一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，通过对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理，获得电池状态参数及控制参数。本发明提供的获取方法通过对各种状态数据的加权处理，使得获得的电池状态参数及控制参数能够切实地反映电池的特性，准确地评估电池当前状态、预测电池寿命、分析电池历史使用情况；实时获取电池的控制参数，充分发挥电池性能，更优化地管理电池。

Description

一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法
技术领域
本发明涉及电池管理领域，更具体地，涉及一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法。
背景技术
随着电动车的逐步推广，电池被应用到汽车上，电池的状态参数及保护控制参数也需越来越精确。当前的电池管理技术只考虑到电池安全性能，控制参数单一且保守，忽略了电池的环境特性，即设定固定唯一的环境参数和电池参数的上下限来管理电池。
电池的性能被保守的控制参数限制，不能充分地发挥电池性能；同时对电池的各项状态信息不能准确把握。
发明内容
本发明为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，该方法能够获得更优的电池状态参数和控制参数，从而更优地管理电池的使用。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，通过对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理，获得电池状态参数及控制参数。
上述方案中，通过对各种状态数据的加权处理，使得获得的电池状态参数及控制参数能够切实地反映电池的特性，准确地评估电池当前状态、预测电池寿命、分析电池历史使用情况；实时获取电池的控制参数，充分发挥电池性能，更优化地管理电池。
优选地，由于电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据中存在着部分无效或错误的数据，为了避免这些数据会对加权处理的结果造成影响和降低加权处理的数据量，在进行加权求和处理之前，需要对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行筛选，将经过筛选的电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理。
优选地，所述加权求和处理的过程具体如下：
Parameter＝F(pt,ph)*{[a1/100*f(InPutTestArray[1])+
a2/100*f(InPutTestArray[2])+a3/100*f(InPutTestArray[3])+…+
an/100*f(InPutTestArray[t])]+[b1/100*f(InPutHistroyArray[1])+
b2/100*f(InPutHistroyArray[2])+b3/100*f(InPutHistroyArray[3])+…+
bh/100*f(InPutHistroyArray[h])]+[c1/100*f(InPutDetectArray[1])+
c2/100*f(InPutDetectArray[2])+c3/100*f(InPutDetectArray[3])+…+
cd/100*f(InPutDetectArray[d])]}；
其中InPutTestArray[t]表示电池实验数据或电池经验数据，t表示电池实验数据或电池经验数据的数量；
InPutHistroyArray[h]表示历史保存数据，h表示历史保存数据的数量；
InPutDetectArray[d]表示实时状态数据，d表示实时状态数据的数量；
Pt表示参数的设计目标值；
Ph表示参数的历史保存值；
a1+a2+a3+…+at＝100；
b1+b2+b3+…+bh＝100；
c1+c2+c3+…+cd＝100；
函数F(pt,ph)、f(InPutTestArray[t])、f(InPutHistroyArray[h])、f(InPutDetectArray[d])根据不同的参数、电池性能、工程经验得出。
优选地，所述实时状态数据包括单体电压过低保护阀值VminT，其获取过程具体如下：
S1.建立温度区间表T[C-1]和不同温度区间下的单体电压过低保护阀值对应表LowCellV[C]，其中C为电池温度范围划分的区间数；
S2.实时检测温度，根据检测的温度确定温度区间，然后在LowCellV[C]进行查表处理，获得实时的单体电压过低保护阀值VminT。
优选地，所述实时状态数据还包括有电池组最高单体电压与最低单体电压值之差V△v、电池平均温度与最低温度之间的差值V△t、电池1分钟内的平均放电电流Vcur1m和电池热管理标志Vf；
所述实时状态数据进行加权求和处理的具体过程如下：
V＝0.6*VminT+0.1*V△v+0.1*V△t+0.1*Vcur1m+0.1*Vf。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的获取方法通过对各种状态数据的加权处理，使得获得的电池状态参数及控制参数能够切实地反映电池的特性，准确地评估电池当前状态、预测电池寿命、分析电池历史使用情况；实时获取电池的控制参数，充分发挥电池性能，更优化地管理电池。
附图说明
图1为获取方法的具体实施示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所示，本发明提供的获取方法通过对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理，获得电池状态参数及控制参数。
上述方案中，通过对各种状态数据的加权处理，使得获得的电池状态参数及控制参数能够切实地反映电池的特性，准确地评估电池当前状态、预测电池寿命、分析电池历史使用情况；实时获取电池的控制参数，充分发挥电池性能，更优化地管理电池。
其中，所述电池可包括一个或多个电池单元。
本实施例中，由于电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据中存在着部分无效或错误的数据，为了避免这些数据会对加权处理的结果造成影响和降低加权处理的数据量，在进行加权求和处理之前，需要对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行筛选，将经过筛选的电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理。
本实施例中，加权求和处理的过程具体如下：
Parameter＝F(pt,ph)*{[a1/100*f(InPutTestArray[1])+
a2/100*f(InPutTestArray[2])+a3/100*f(InPutTestArray[3])+…+
an/100*f(InPutTestArray[t])]+[b1/100*f(InPutHistroyArray[1])+
b2/100*f(InPutHistroyArray[2])+b3/100*f(InPutHistroyArray[3])+…+
bh/100*f(InPutHistroyArray[h])]+[c1/100*f(InPutDetectArray[1])+
c2/100*f(InPutDetectArray[2])+c3/100*f(InPutDetectArray[3])+…+
cd/100*f(InPutDetectArray[d])]}；
其中InPutTestArray[t]表示电池实验数据或电池经验数据，t表示电池实验数据或电池经验数据的数量；
InPutHistroyArray[h]表示历史保存数据，h表示历史保存数据的数量；
InPutDetectArray[d]表示实时状态数据，d表示实时状态数据的数量；
Pt表示参数的设计目标值；
Ph表示参数的历史保存值；
a1+a2+a3+…+at＝100；
b1+b2+b3+…+bh＝100；
c1+c2+c3+…+cd＝100；
函数F(pt,ph)、f(InPutTestArray[t])、f(InPutHistroyArray[h])、f(InPutDetectArray[d])根据不同的参数、电池性能、工程经验得出。
实施例2
本发明提供的方法能够获得更准确的电池状态及电池参数，更优地管理电池的使用。将本发明获取的电池控制参数及电池状态信息进行保存，用于分析电池历史使用情况及预测电池寿命，其具体过程如下：
1、建立初始数据库。通过电池长期测试或工程经验，建立在不同温度下，单体电压过低保护阀值对应表。即阀值表LowCellV[C]和温度区间表T[C-1]。其中C为电池温度范围划分的区间数。如将温度区间分为3部分，-15度以下，-15度到5度之间(包含-15度和5度)，5度以上，可表示为：
阀值表LowCellV[3]＝{2.5V，2.7V，3.0V},
温度区间表T[2]＝{-15，5}。
2、通过实时检测温度，进行查表处理。通过检测的最小温度值，进行查表，获得最小温度查表值，表示为VminT，如检测最小温度为-10度，则查表得出单体电压过低阀值为2.7V。
3、关联电池其他参数，加权处理。根据电池的特性，关联相关与单体电压过低保护阀值有关系的参数(关联参数及权重可根据电池特性结合长期测试数据与工程经验得出)，包含：电池组最高单体电压与最低单体电压值之差；电池平均温度与最低温度之间的差值；电池1分钟内的平均放电电流；电池热管理标志。加权处理的公式如下：
V＝0.6*VminT+0.1*V△v+0.1*V△t+0.1*Vcur1m+0.1*Vf。
4、分析结果并输出相应参数。通过与查表值的比计算权重值，y＝V/VminT。通过对权重值的分析，判断电池的使用状态及预测电池的使用寿命。
5、数据处理及保存。将权重值定期保存。
本发明提供的方法根据当前环境，结合电池的特性，得出合理的电池控制参数。准确评估电池当前状态、预测电池寿命，更好地管理电池。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，其特征在于：通过对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理，获得电池状态参数及控制参数。
2.根据权利要求1所述的高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，其特征在于：在进行加权求和处理之前，需要对电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行筛选，将经过筛选的电池实验数据或电池经验数据、历史保存数据和实时状态数据进行加权求和处理。
3.根据权利要求2所述的高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，其特征在于：所述加权求和处理的过程具体如下：
Parameter＝F(pt,ph)*{[a1/100*f(InPutTestArray[1])+a2/100*f(InPutTestArray[2])+a3/100*f(InPutTestArray[3])+…+an/100*f(InPutTestArray[t])]+[b1/100*f(InPutHistroyArray[1])+b2/100*f(InPutHistroyArray[2])+b3/100*f(InPutHistroyArray[3])+…+bh/100*f(InPutHistroyArray[h])]+[c1/100*f(InPutDetectArray[1])+c2/100*f(InPutDetectArray[2])+c3/100*f(InPutDetectArray[3])+…+cd/100*f(InPutDetectArray[d])]}；
其中InPutTestArray[t]表示电池实验数据或电池经验数据，t表示电池实验数据或电池经验数据的数量；
InPutHistroyArray[h]表示历史保存数据，h表示历史保存数据的数量；
InPutDetectArray[d]表示实时状态数据，d表示实时状态数据的数量；
Pt表示参数的设计目标值；
Ph表示参数的历史保存值；
a1+a2+a3+…+at＝100；
b1+b2+b3+…+bh＝100；
c1+c2+c3+…+cd＝100；
函数F(pt,ph)、f(InPutTestArray[t])、f(InPutHistroyArray[h])、f(InPutDetectArray[d])根据不同的参数、电池性能、工程经验得出。
4.根据权利要求1～3任一项所述的高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，其特征在于：所述实时状态数据包括单体电压过低保护阀值VminT，其获取过程具体如下：
S1.建立温度区间表T[C-1]和不同温度区间下的单体电压过低保护阀值对应表LowCellV[C]，其中C为电池温度范围划分的区间数；
S2.实时检测温度，根据检测的温度确定温度区间，然后在LowCellV[C]进行查表处理，获得实时的单体电压过低保护阀值VminT。
5.根据权利要求4所述的高准确度的电池状态参数及控制参数获取方法，其特征在于：所述实时状态数据还包括有电池组最高单体电压与最低单体电压值之差V△v、电池平均温度与最低温度之间的差值V△t、电池1分钟内的平均放电电流Vcur1m和电池热管理标志Vf；
所述实时状态数据进行加权求和处理的具体过程如下：
V＝0.6*VminT+0.1*V△v+0.1*V△t+0.1*Vcur1m+0.1*Vf。
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