CN110967636B - 电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents

电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质。该方法包括：确定电池的当前开路电压测量值，确定当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间；当前开路电压测量值处于滞回电压区间时，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值；基于充电荷电状态值和放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对电池的当前荷电状态进行修正。根据本发明实施例提供的方法，存在滞回特性的电池的荷电状态修正，提高估算电池的荷电状态值的准确性。

Description

电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质。
背景技术
在电动汽车的电池管理系统中，电池的荷电状态(State of Charge，简称SOC)用来反映电池的剩余容量状态，并且SOC也是均衡控制技术、快速充放电管理和安全运行等电池能力的重要参数。因此，准确的SOC估计在实现电池管理系统的电量指示、剩余里程、过充过放保护、电池均衡、充电控制及电池健康状况预测等中都起到了重要的作用。
目前常用的SOC修正方法例如开路电压法，可以利用开路电压(Open-CircuitVoltage，OCV)和SOC的对应关系得到稳定状态的电池SOC。但是，对存在滞回特性的电芯体系而言，表征OCV和SOC的对应关系的OCV曲线受到历史工况影响，OCV曲线的变化会导致开路电压法的误差较大，降低了修正SOC的准确性。
发明内容
本发明实施例提供一种电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质，可以对存在滞回特性的电池的荷电状态修正，提高估算电池的荷电状态值的准确性。
根据本发明实施例的一方面，提供一种荷电状态修正方法，包括：
确定电池的当前开路电压测量值，确定当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值；
当前开路电压测量值处于滞回电压区间时，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值；
基于充电荷电状态值和放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对电池的当前荷电状态进行修正。
根据本发明实施例的另一方面，提供一种荷电状态修正装置，包括：
电压测量值判定模块，用于确定电池的当前开路电压测量值，确定当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值；
荷电状态确定模块，用于当前开路电压测量值处于滞回电压区间时，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值；
荷电状态修正模块，用于基于充电荷电状态值和放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对电池的当前荷电状态进行修正。
根据本发明实施例的再一方面，提供一种荷电状态修正系统，包括：存储器和处理器；该存储器用于存储程序；该处理器用于读取存储器中存储的可执行程序代码以执行上述的荷电状态修正方法。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的荷电状态修正方法。
根据本发明实施例中的电池的荷电状态修正方法、装置、系统和存储介质，考虑滞回特性对电池的荷电状态的影响，如果电池的开路电压测量值处于滞回电压区间时，可以利用充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值，确定荷电状态修正目标值，以对当前荷电状态进行修正，相比直接利用开路电压值估算荷电状态，本发明实施例的荷电状态修正方法，可以得到更精确的电池的荷电状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出电池的OCV滞回特性曲线示意图；
图2示出本发明一个实施例的电池的荷电状态修正方法的流程示意图；
图3示出本发明实施例中Preisach模型的网格三角形示意图；
图4示出本发明一个实施例中Preisach模型训练流程示意图；
图5示出本发明另一个实施例中Preisach模型训练流程示意图；
图6示出根据本发明一实施例提供的电池的荷电状态修正装置的结构示意图；
图7示出可以实现根据本发明实施例的荷电状态修正方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例中的电池可以为正极和负极均能脱出且接收载能粒子的电池，在此并不限定。从电池种类而言，该电池可以但不限于是磷酸铁锂体系电池或加硅体系的电池，磷酸铁锂体系电池为正极活性物含磷酸铁锂的锂离子电池，加硅体系电池为负极活性物含硅的锂离子电池。从电池规模而言，该电池可以是电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在本发明实施例中不做具体限定。
在本发明实施例中，由于电池充电特性和放电特性的不同，滞回特性是指电池以相同的电流分别充电和放电结束后，相同的荷电状态对应的充电后的开路电压和放电后的开路电压不同的现象。这一现象被称为电池的滞回特性。因此，滞回特性可以描述电池的OCV曲线受历史工况影响的特性，使用开路电压估算电池的荷电状态时，需要考虑滞回特性对电池的荷电状态的影响。
在一个实施例中，OCV曲线用于描述电池的OCV与SOC之间的对应关系。OCV曲线可以包括充电OCV曲线和放电OCV曲线。充电OCV曲线可以用于描述充电状态下的电池的OCV与SOC之间的对应关系，放电OCV曲线可以用于描述放电状态下的电池的OCV与SOC之间的对应关系。
由于常用的SOC估算方法，例如开路电压法中，电池的OCV曲线不受历史工况影响，即电池的OCV只与当前的温度和SOC相关，才能在电池静置达到稳定状态后获得SOC。但是对存在滞回特性的电池而言，OCV曲线的变化会导致开路电压法的误差较大，降低了开路电压法的适用性。
在本发明实施例中，作为被修正的当前荷电状态值，可以通过荷电状态计算装置利用预设的荷电状态计算方法计算得到。因此，本发明实施例对荷电状态计算方法不做限定。
为了更好的理解本发明，下面将结合附图，详细描述根据本发明实施例的电池的荷电状态修正方法，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。
本发明实施例提供一种电池的荷电状态修正方法、装置、设备和计算机可读存储介质，可以对具有滞回特性的电池的荷电状态值进行修正，提高估算电池的荷电状态值的准确性。
图1示出了电池的OCV滞回特性曲线示意图。如图1所示，根据充电OCV曲线和放电OCV曲线的不同，可以将电池的OCV区间划分为滞回电压区间和非滞回电压区间。其中，在滞回电压区间，充电OCV曲线和放电OCV曲线不重合，而在非滞回电压区间，充电OCV曲线和放电OCV曲线重合。因此在下面实施例的描述中，可以将非滞回电压区间的充电OCV曲线和放电OCV曲线重合的曲线，称为是非滞回的OCV-SOC曲线。
也就是说，非滞回的OCV-SOC曲线用于描述充电状态下电池在非滞回电压区间内的OCV与SOC之间的对应关系，以及放电状态下电池在非滞回电压区间内的OCV与SOC之间的对应关系。
图2示出了根据本发明一个实施例的电池的荷电状态修正方法的流程示意图。如图2所示，在一个实施例中，荷电状态修正方法100可以包括：
步骤S110，确定电池的当前开路电压测量值，确定当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值。
在一个实施例中，非滞回电压区间的开路电压值可以满足：电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值等于放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值。
步骤S120，当前开路电压测量值处于滞回电压区间时，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值。
步骤S130，基于充电荷电状态值和放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对电池的当前荷电状态进行修正。
根据本发明实施例的电池的荷电状态修正方法，如果电池的开路电压测量值处于滞回电压区间时，可以利用充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值，确定荷电状态修正目标值，以对当前荷电状态进行修正，得到较为精确的电池的荷电状态。
在一个实施例中，步骤S110中确定电池的当前开路电压测量值的步骤，可以包括：
根据电池静置时间和静置时的温度分布，判断电池是否满足充分静置条件，当电池满足充分静置条件时，记录电池的当前电压值，作为电池的当前开路电压测量值。
作为一个示例，为使电池达到充分静置条件，当静置最低温度为25摄氏度时，静置时间的下限值例如可以为1小时，即静置时间大于等于1小时；当静置最低温度为0摄氏度时，静置时间的下限值例如可以为2小时；当静置最低温度为-20摄氏度时，静置时间的下限值例如可以为3小时。
在本说明书实施例中，可以通过线下标定的实验值和/或实际工况中的经验值，确定电池的静置时间和静置时的温度分布。需要说明的是，电池之间存在电芯体系等差异，不同电池的充分静置条件有所不同，上述这些实施例并不是用来限制表示的范围。
在一个实施例中，可以将电池的开路电压的电压范围划分为滞回电压区间和非滞回电压区间，通过实验测试可以确定电池的滞回电压区间和非滞回电压区间，从而可以通过查询滞回电压区间中的电压值和查询非滞回电压区间内的电压值，确定当前开路电压测试值是否处于滞回电压区间或非滞回电压区间。
在一个实施例中，当前开路电压测量值处于滞回电压区间外的非滞回电压区间时，根据充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值或放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值确定荷电状态修正目标值，对当前荷电状态进行修正。
也就是说，针对非滞回电压区间内的当前开路电压测量值，由于充电OCV曲线和放电OCV曲线重合，所以可以根据充电OCV曲线描述的充电状态时开路电压和荷电状态的对应关系，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，为荷电状态修正目标值；也可以根据放电OCV曲线描述的放电状态时开路电压和荷电状态的对应关系，确定放电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，为荷电状态修正目标值。
在该实施例中，如果当前开路电压测量值处于非滞回电压区间时，根据非滞回的OCV-SOC曲线和当前开路电压测量值，确定荷电状态修正目标值例如SOC0，将当前荷电状态修正为SOC0。
在一个实施例中，当前荷电状态值小于荷电状态可信区间的下边界值时，荷电状态修正目标值为下边界值；当前荷电状态值大于荷电状态可信区间的上边界值时，荷电状态修正目标值为上边界值。
其中，下边界值为充电荷电状态值和放电荷电状态值中的最小值，上边界值为充电荷电状态值和放电荷电状态值中的最大值。
在该实施例中，充电OCV曲线中当前开路电压测量值对应的荷电状态值例如SOC1，与放电OCV曲线中当前开路电压测量值对应的荷电状态值例如SOC2形成当前SOC的可信区间范围。如果SOC1小于SOC2，当前SOC的可信区间范围可以表示为[SOC1，SOC2]。如果当前荷电状态值小于SOC1，将当前荷电状态修正为SOC1，如果当前荷电状态值大于SOC2，将当前荷电状态修正为SOC2。也就是说，若当前荷电状态超过SOC可信区间范围，则将当前荷电状态修正为相近的可信范围边界值。
在一个实施例中，当前荷电状态大于荷电状态下边界值且小于荷电状态上边界值时，确定荷电状态修正目标值为当前荷电状态。
在该实施例中，若当前SOC未超过SOC可信区间范围，则荷电状态修正目标值为当前荷电状态，也就是说，不需要对当前SOC进行修正。
根据本发明实施例的荷电状态修正方法，可以根据当前测量的开路电压，可以判断当前是否处于非滞回电压区间或滞回电压区间内，从而分别针对滞回OCV区间和非滞回OCV区间提出了不同的开路电压修正SOC方案，有效提高电池荷电状态的修正精度。
下面结合附图，介绍本发明实施例中基于开路电压估算模型对荷电状态进行修正的具体流程。在一个实施例中，可以实时计算当前荷电状态例如SOCr，并获取预先记录的距离当前荷电状态的最近N次电流方向发生变化时的荷电状态。将该最近N次电流方向发生变化时的荷电状态作为历史荷电状态值，则历史荷电状态[SOC1，SOC2，...，SOCN]和当前荷电状态SOCr共同组成SOC变化路径列表例如可以表示为：[SOC1，SOC2，...，SOCN，SOCr]。
在该实施例中，将记录的SOC变化路径列表作为输入，通过已经标定好参数的开路电压估算模型，输出当前开路电压估算值。为了便于理解，下面以开路电压估算模型使用的滞回模型组件Preisach模型为例，结合附图描述开路电压估算模型处理荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值的具体过程。
图3示出了本发明实施例中Preisach模型的网格三角形示意图；图4示出了本发明一个实施例中Preisach模型训练流程示意图；图5示出了本发明另一个实施例中Preisach模型训练流程示意图。
如图3所示，SOCα(X轴)和SOCβ(Y轴)可以组成Preisach三角(左上角粗实线组成的等腰直角三角形部分)，将Preisach三角形进行离散化处理，例如沿X轴方向和Y轴方向对该三角形进行划分，形成多个矩形网格，例如划分为L×L的正方形网格组成的网格三角形。
在一个实施例中，Preisach模型由滞回算子γαβ(i)叠加构造而成。所有的Preisach算子(α，β)构成了二维平面中一直角三角形，滞回特性的历史信息可通过该三角形中一记忆曲线进行表示，记忆曲线是一条阶梯形曲线(图中虚线部分)。
假设开始记录时SOC的初始值为SOC0，则在Preisach三角的斜边上以SOC0作为起点，即以(SOC0，SOC0)坐标点为起点。根据荷电状态变化路径中的每次电流方向发生的变化和每次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量，当判断电池充电时，根据充入的荷电状态变化量，阶梯形曲线反映为三角形内水平上升的线段；当判断电池放电时，根据放出的荷电状态变化量，阶梯形曲线反映为三角形内垂直左移的线段。通过上述电池的历史充放电过程确定滞回算子边界。
当充电电池开始充电且充入dSOC0时，作过SOC0点平行于X轴的线，将该线向上平移距离dSOC0，即为滞回算子边界。当开始放电且放出dSOC0时，作过SOC0点平行于Y轴的线，将该线向左平移距离dSOC0即为滞回算子边界。
如图4所示，将滞回算子边界与Preisach三角的斜边相交的点(SOCl，SOC1)作为起点，当继续充电且充入dSOC1时，作过SOC1点平行于X轴的线，将该线向上平移距离dSOC1，该线与原滞回算子边界重新组成的折线即为滞回算子边界。
如图5所示，当继续放电且放出dSOC1时，作过SOC1点平行于Y轴的线，将该线向左平移距离dSOC1，该线与原滞回算子边界重新组成的折线即为滞回算子边界。
依次类推，每次充电或者放电时，更新滞回算子边界。当根据确定滞回算子边界后，将Preisach三角中滞回算子边界右上角部分的网格对应的滞回算子γαβ(i)记为-1，将剩余部分网格滞回算子γαβ(i)记为+1。
在本发明实施例中，确定Preisach模型的滞回算子边界的过程，即对滞回算子进行更新的过程。在根据荷电状态变化路径中的每次电流方向发生的变化和每次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量，对Preisach模型的滞回算子进行更新。
通过更新的Preisach模型的滞回算子，Preisach模型可以表示为如下的表达式(1)：
Figure BDA0002104510170000091
在上述表达式(1)中，ωOCV(t)表示Preisach模型的输出，即开路电压权重因子，N表示Preisach三角网格的个数，μαβ(i)表示第i个网格对应的滞回算子，γαβ(i)表示滞回算子μαβ(i)对应的加权因子。本发明实施例中的滞回算子的加权因子可以通过特定的充放电流程预先标定。
当确定开路电压权重因子ωOCV(t)，可以通过如下表达式(2)计算当前开路电压估算值：
OCV(t)＝(1+ωOCV(t))/2·OCV1(t)+(1-ωOCV(t))/2·OCV2(t)
（2)
在上述表达式(2)中，OCV1(t)表示根据当前荷电状态和充电OCV曲线确定的开路电压值，OCV2(t)表示根据当前荷电状态和放电OCV曲线确定的开路电压值，利用开路电压权重因子ωOCV(t)对OCV1(t)和OCV2(t)进行加权融合，得到当前开路电压估算值。
在一个实施例中，上述步骤S130具体可以包括：
步骤S131，确定由当前荷电状态值和历史荷电状态值形成的荷电状态变化路径，基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值。
在一个实施例中，历史荷电状态值包括：预先依次记录的电池在N次电流方向发生变化时对应的N个荷电状态值，并且第N个荷电状态值是针对当前荷电状态的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N大于等于1。
在一个实施例中，荷电状态变化路径包括：按照记录时刻的先后获取的历史荷电状态值中的每个荷电状态值和当前荷电状态值。
步骤S132，当前开路电压估算值和当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值大于等于电压差值阈值时，基于荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定每次修正的荷电状态修正变化量。
在一个实施例中，当前开路电压估算值和当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值小于电压差值阈值时，不修正当前荷电状态值。即可以理解为，荷电状态修正目标值为当前荷电状态。
在该步骤中，将荷电状态可信区间中的下边界值与当前荷电状态的差值，作为当前荷电状态的误差范围的下边界值；将荷电状态可信区间中的上边界值与当前荷电状态的差值，作为当前荷电状态的误差范围的上边界值；利用误差范围等分参数，等分当前荷电状态的误差范围的下边界值和当前荷电状态的误差范围的上边界值确定的当前荷电状态的误差范围，可以得到与当前荷电状态的误差范围对应的修正次数上限值和每次修正的荷电状态修正变化量。
作为一个示例，预设的误差范围等分参数为k，k为大于1的整数。通过上述实施例的描述可知，充电OCV曲线中当前开路电压测量值对应的荷电状态值例如SOC1，与放电OCV曲线中当前开路电压测量值对应的荷电状态值例如SOC2形成当前SOC的可信区间范围[SOC1，SOC2]，则当前荷电状态SOCr的误差范围可以表示为[SOC1-SOCr，SOC2-SOCr]，根据误差范围等分参数k，可以将当前SOC误差范围等分为k等份，得到k个荷电状态误差变化量组成的误差列表：[dSOC[1]，dSOC[2]，dSOC[3]，…，dSOC[k]]，其中，该误差列表中的dSOC[i]，表示第i次修正的荷电状态修正变化量，i为大于等于1且小于等于k的整数，修正次数上限值可以等于得到的荷电状态修正变化量的总个数。
步骤S133，根据荷电状态修正变化量和电压差值的正负，对当前荷电状态值进行一次修正，得到当前荷电状态值的修正值。
在该步骤中，当前开路电压估算值和当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值大于等于电压差值阈值时，利用下述表达式(3)计算荷电状态值的修正值：
SOCre[i]＝SOCr+dSOC[i]×sign(OCVe-OCVm) (3)
在上述表达式(3)中，i为大于等于1且小于等于k的整数，dSOC[i]为第i次修正当前荷电状态值时的荷电状态修正变化量，SOCre[i]为第i次修正后得到的荷电状态值的修正值。开路电压估算值OCVe和当前开路电压测量值OCVm形成的电压差值为正数时，sign(OCVe-OCVm)取值为1，当前荷电状态值的修正值为当前荷电状态值与荷电状态修正变化量形成的荷电状态之和；开路电压估算值OCVe和当前开路电压测量值OCVm形成的电压差值为负数时，sign(OCVe-OCVm)取值为-1，当前荷电状态值值的修正值为当前荷电状态值与荷电状态修正变化量形成的荷电状态之差。
步骤S134，确定由当前荷电状态值的修正值和历史荷电状态值形成的新的荷电状态变化路径，直到上述电压差值的绝对值小于电压差值阈值时，将当前荷电状态值的修正值作为荷电状态修正目标值。
在该步骤中，根据第i次修正后得到的SOCre[i]和历史的N次SOC变化路径组成的新的荷电状态变化路径[SOC1，SOC2，…，SOCN，SOCre[i]]作为Preisach开路电压估算模型的输入，重新估算当前开路电压。若重新估算的当前开路电压估算值与当前开路电压测量值的电压差值的绝对值小于电压差值阈值时，输出当前荷电状态值的修正值。若重新估算的当前开路电压估算值与当前开路电压测量值的差值大于等于电压差值阈值时，对当前荷电状态进行第i+1次修正，令i＝i+1，并重复上述步骤S132和步骤S133，重新计算当前荷电状态值的修正值。
在该步骤中，若对当前荷电状态进行修正的次数达到修正次数上限值时，输出当前荷电状态值的修正值。
在该实施例中，通过开路电压估算模型组件估算开路电压的方法，结合当前开路电压测量值和开路电压估算模型组件确定的当前开路电压估算值之间的差异对荷电状态进行修正。
通过上述实施例描述的内容可知，在一个实施例中，上述步骤S131中，基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值的步骤，具体可以包括：
步骤S1311，根据当前荷电状态值、以及充电状态时电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与当前荷电状态值对应的第一开路电压值。
步骤S1312，根据当前荷电状态值、以及放电状态时电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与当前荷电状态值对应的第二开路电压值。
步骤S1313，基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子，利用开路电压权重因子，对第一开路电压值和第二开路电压值进行加权融合，得到当前开路电压估算值。
在一个实施例中，步骤S1313中，基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子的步骤，具体可以包括：
步骤S1313-01，按照荷电状态变化路径中的荷电状态值的记录时刻的先后，依次确定每次电流方向发生的变化和每次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量。
步骤S1313-02，根据首次电流方向发生的变化和首次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量，确定滞回算子的初始值。
步骤S1313-03，根据首次以外电流方向发生的变化和首次以外电流方向发生变化时的荷电状态变化量，对滞回算子进行更新。
步骤S1313-04，利用预先标定的滞回算子的加权因子，对更新后的滞回算子进行加权融合，得到开路电压权重因子。
在一个实施例中，开路电压估算模型中的滞回算子反映历史工况，例如历史荷电状态的变化路径中电流方向发生的变化和电流方向发生的变化对应的荷电状态变化量，开路电压估算模型组件可以反映具有滞回特性的开路电压与荷电状态的对应关系。因此，利用开路电压估算模型组件，将当前荷电状态对应的历史荷电状态的变化路径作为开路电压估算模型组件输入，利用开路电压估算模型实时估算开路电压，进而修正SOC的方法，可以提高滞回电压区间内开路电压对应的荷电状态的修正精度。
下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的电池的荷电状态修正装置。图6示出了根据本发明一实施例提供的电池的荷电状态修正装置的结构示意图。如图6所示，电池的荷电状态修正装置600包括：
电压测量值判定模块610，用于确定电池的当前开路电压测量值，确定当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值。
荷电状态确定模块620，用于当前开路电压测量值处于滞回电压区间时，确定充电状态时当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值。
荷电状态修正模块630，用于基于充电荷电状态值和放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对电池的当前荷电状态进行修正。
在一个实施例中，荷电状态修正模块630，还可以用于：
当前开路电压测量值处于滞回电压区间外的非滞回电压区间时，根据充电荷电状态值或放电荷电状态值确定荷电状态修正目标值，对当前荷电状态进行修正。
在一个实施例中，荷电状态修正模块630，还可以用于：
当前荷电状态大于荷电状态下边界值且小于荷电状态上边界值时，确定荷电状态修正目标值为当前荷电状态。
在一个实施例中，当前荷电状态值小于荷电状态可信区间的下边界值时，荷电状态修正目标值为荷电状态可信区间的下边界值；当前荷电状态值大于荷电状态可信区间的上边界值时，荷电状态修正目标值为荷电状态可信区间的上边界值；其中，下边界值为充电荷电状态值和放电荷电状态值中的较小值，上边界值为充电荷电状态值和放电荷电状态值中的较大值。
在一个实施例中，荷电状态修正模块630，可以包括：
开路电压估算值确定单元，用于确定由当前荷电状态值和预先记录的历史荷电状态值形成的荷电状态变化路径，基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值。
荷电状态修正变化量确定单元，用于当前开路电压估算值和当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值大于等于电压差值阈值时，基于荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定荷电状态修正变化量。
荷电状态修正值确定单元，用于根据荷电状态修正变化量和电压差值的正负，对当前荷电状态值进行一次修正，得到当前荷电状态值的修正值。
荷电状态修正目标值确定单元，用于确定由当前荷电状态值的修正值和历史荷电状态值形成的新的荷电状态变化路径，直到电压差值的绝对值小于电压差值阈值时，将当前荷电状态值的修正值作为荷电状态修正目标值。
在一个实施例中，开路电压估算值确定单元具体用于：
根据当前荷电状态值、以及充电状态时电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与当前荷电状态值对应的第一开路电压值；
根据当前荷电状态值、以及放电状态时电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与当前荷电状态值对应的第二开路电压值；
基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子，利用开路电压权重因子，对第一开路电压值和第二开路电压值进行加权融合，得到当前开路电压估算值。
在一个实施例中，历史荷电状态值包括：预先依次记录的电池在N次电流方向发生变化时对应的N个荷电状态值，并且第N个荷电状态值是针对当前荷电状态的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N大于等于1；荷电状态变化路径包括：按照记录时刻的先后获取的历史荷电状态值中的每个荷电状态值和当前荷电状态值。
在一个实施例中，开路电压估算值确定单元在具体用于基于开路电压估算模型组件处理荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子时，具体用于：
按照荷电状态变化路径中的荷电状态值的记录时刻的先后，依次确定每次电流方向发生的变化和每次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量；
根据首次电流方向发生的变化和首次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量，确定滞回算子的初始值；
根据首次以外电流方向发生的变化和首次以外电流方向发生变化时的荷电状态变化量，对滞回算子进行更新；
利用预先标定的滞回算子的加权因子，对更新后的滞回算子进行加权融合，得到开路电压权重因子。
在一个实施例中，荷电状态修正变化量确定单元在具体用于基于荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定荷电状态修正变化量时，具体用于：
将荷电状态可信区间中的下边界值与当前荷电状态的差值，作为当前荷电状态的误差范围的下边界值；
将荷电状态可信区间中的上边界值与当前荷电状态的差值，作为当前荷电状态的误差范围的上边界值；
利用误差范围等分参数，等分当前荷电状态的误差范围的下边界值和当前荷电状态的误差范围的上边界值确定的当前荷电状态的误差范围，得到荷电状态修正变化量。
根据本发明实施例的荷电状态修正装置，针对存在滞回特性的电芯体系，根据滞回电压区间的历史工况影响对电池的荷电状态修正，提高估算电池的荷电状态值的准确性。
需要明确的是，本发明并不局限于上文实施例中所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图7是示出能够实现根据本发明实施例的电池的荷电状态修正方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。
如图7所示，计算设备700包括输入设备701、输入接口702、中央处理器703、存储器704、输出接口705、以及输出设备706。其中，输入接口702、中央处理器703、存储器704、以及输出接口705通过总线710相互连接，输入设备701和输出设备706分别通过输入接口702和输出接口705与总线710连接，进而与计算设备700的其他组件连接。具体地，输入设备701接收来自外部的输入信息，并通过输入接口702将输入信息传送到中央处理器703；中央处理器703基于存储器704中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器704中，然后通过输出接口705将输出信息传送到输出设备706；输出设备706将输出信息输出到计算设备700的外部供用户使用。
在一个实施例中，图7所示的计算设备700可以被实现为一种电池的荷电状态修正系统，该电池的荷电状态修正系统可以包括：存储器，被配置为存储程序；处理器，被配置为运行存储器中存储的程序，以执行上述实施例描述的电池的荷电状态修正方法。
根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸存储介质被安装。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个实施例中描述的方法。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种电池的荷电状态修正方法，其特征在于，所述荷电状态修正方法包括：
确定电池的当前开路电压测量值，确定所述当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，所述滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
所述电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，所述充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于所述放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值；
所述当前开路电压测量值处于所述滞回电压区间时，确定充电状态时所述当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时所述当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值；
基于所述充电荷电状态值和所述放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对所述电池的当前荷电状态进行修正；
其中，所述基于所述充电荷电状态值和所述放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，包括：
确定由所述当前荷电状态值和历史荷电状态值形成的荷电状态变化路径，基于开路电压估算模型组件处理所述荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值；
所述当前开路电压估算值和所述当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值大于等于电压差值阈值时，基于所述荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定每次修正的荷电状态修正变化量；
根据所述荷电状态修正变化量和所述电压差值的正负，对所述当前荷电状态值进行修正，得到当前荷电状态值的修正值；
确定由所述当前荷电状态值的修正值和所述历史荷电状态值形成的新的荷电状态变化路径，直到所述电压差值的绝对值小于所述电压差值阈值时，将所述当前荷电状态值的修正值作为所述荷电状态修正目标值。
2.根据权利要求1所述的荷电状态修正方法，其特征在于，
所述当前荷电状态值小于所述荷电状态可信区间的下边界值时，所述荷电状态修正目标值为所述下边界值；
所述当前荷电状态值大于所述荷电状态可信区间的上边界值时，所述荷电状态修正目标值为所述上边界值；
其中，所述下边界值为所述充电荷电状态值和所述放电荷电状态值中的较小值，所述上边界值为所述充电荷电状态值和所述放电荷电状态值中的较大值。
3.根据权利要求1所述的荷电状态修正方法，其特征在于，所述基于开路电压估算模型组件处理所述荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值，包括：
根据所述当前荷电状态值、以及充电状态时所述电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与所述当前荷电状态值对应的第一开路电压值；
根据所述当前荷电状态值、以及放电状态时所述电池的荷电状态与开路电压之间的对应关系，确定与所述当前荷电状态值对应的第二开路电压值；
基于开路电压估算模型组件处理所述荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子，利用所述开路电压权重因子，对所述第一开路电压值和所述第二开路电压值进行加权融合，得到所述当前开路电压估算值。
4.根据权利要求1所述的荷电状态修正方法，其特征在于，
所述历史荷电状态值包括：预先依次记录的所述电池在N次电流方向发生变化时对应的N个荷电状态值，并且第N个荷电状态值是针对所述当前荷电状态的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N大于等于1；
所述荷电状态变化路径包括：按照记录时刻的先后获取的所述历史荷电状态值中的每个荷电状态值和所述当前荷电状态值。
5.根据权利要求3所述的荷电状态修正方法，其特征在于，所述基于开路电压估算模型组件处理所述荷电状态变化路径，确定开路电压权重因子，包括：
按照所述荷电状态变化路径中的荷电状态值的记录时刻的先后，依次确定每次电流方向发生的变化和所述每次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量；
根据首次电流方向发生的变化和首次电流方向发生变化对应的荷电状态变化量，确定滞回算子的初始值；
根据首次以外电流方向发生的变化和首次以外电流方向发生变化时的荷电状态变化量，对所述滞回算子进行更新；
利用预先标定的所述滞回算子的加权因子，对更新后的所述滞回算子进行加权融合，得到开路电压权重因子。
6.根据权利要求1所述的荷电状态修正方法，其特征在于，所述基于所述荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定每次修正的荷电状态修正变化量，包括：
将荷电状态可信区间中的下边界值与所述当前荷电状态的差值，作为所述当前荷电状态的误差范围的下边界值；
将荷电状态可信区间中的上边界值与所述当前荷电状态的差值，作为所述当前荷电状态的误差范围的上边界值；
利用所述误差范围等分参数，等分所述当前荷电状态的误差范围的下边界值和所述当前荷电状态的误差范围的上边界值确定的当前荷电状态的误差范围，得到所述每次修正的荷电状态修正变化量。
7.根据权利要求1所述的荷电状态修正方法，其特征在于，所述荷电状态修正方法，还包括：
所述当前开路电压测量值处于所述滞回电压区间外的非滞回电压区间时，根据所述充电荷电状态值或所述放电荷电状态值确定所述荷电状态修正目标值，对所述当前荷电状态进行修正。
8.根据权利要求2所述的荷电状态修正方法，其特征在于，所述荷电状态修正方法，还包括：
所述当前荷电状态大于所述荷电状态下边界值且小于所述荷电状态上边界值时，确定所述荷电状态修正目标值为所述当前荷电状态。
9.一种电池的荷电状态修正装置，其特征在于，所述荷电状态修正装置包括：
电压测量值判定模块，用于确定电池的当前开路电压测量值，确定所述当前开路电压测量值是否处于滞回电压区间，所述滞回电压区间内的开路电压测量值满足：
所述电池充电状态时的荷电状态值和放电状态时的荷电状态值相等时，所述充电状态时的荷电状态值对应的开路电压值不同于所述放电状态时的荷电状态值对应的开路电压值；
荷电状态确定模块，用于所述当前开路电压测量值处于所述滞回电压区间时，确定充电状态时所述当前开路电压测量值对应的充电荷电状态值，以及放电状态时所述当前开路电压测量值对应的放电荷电状态值；
荷电状态修正模块，用于基于所述充电荷电状态值和所述放电荷电状态值形成的荷电状态可信区间，确定荷电状态修正目标值，对所述电池的当前荷电状态进行修正；
其中，所述荷电状态修正模块，包括：
开路电压估算值确定单元，用于确定由所述当前荷电状态值和历史荷电状态值形成的荷电状态变化路径，基于开路电压估算模型组件处理所述荷电状态变化路径，得到当前开路电压估算值；
荷电状态修正变化量确定单元，用于所述当前开路电压估算值和所述当前开路电压测量值形成的电压差值的绝对值大于等于电压差值阈值时，基于所述荷电状态可信区间和预设的误差范围等分参数，确定每次修正的荷电状态修正变化量；
荷电状态修正值确定单元，用于根据所述荷电状态修正变化量和所述电压差值的正负，对所述当前荷电状态值进行修正，得到当前荷电状态值的修正值；
荷电状态修正目标值确定单元，用于确定由所述当前荷电状态值的修正值和所述历史荷电状态值形成的新的荷电状态变化路径，直到所述电压差值的绝对值小于所述电压差值阈值时，将所述当前荷电状态值的修正值作为所述荷电状态修正目标值。
10.一种电池的荷电状态修正系统，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于储存有可执行程序代码；
所述处理器用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行权利要求1至8中任一项所述的电池的荷电状态修正方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至8中任一项所述的电池的荷电状态修正方法。
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