CN110967637B - 电池的许用功率估算方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池的许用功率估算方法、装置、系统和存储介质。该方法包括：确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；获取电池的工况运行数据；处理工况运行数据得到电池的滞回系数，以根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率。根据本发明实施例提供的许用功率估算方法，可以提高估算具有滞回特性的电池的许用功率的准确性。

Description

电池的许用功率估算方法、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许用功率估算方法、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，电池的许用功率(State OF Power)表示电池对充放电功率的承受能力，当电池的电压过低或过高时，可能导致电池的寿命减少甚至存在安全风险，因此需要基于电压限制估算Pack中电池许用功率(SOP)以保护电池不超过电压的上下限。

常见的基于电压限制的许用功率方法包括：线下查表法，即通过线下标定不同荷电状态和电池温度下的许用功率，并在实车运行中通过查表确定电池的许用功率；但是对于具有滞回特性的电池体系而言，会因为历史工况的影响而不能准确计算开路电压，从而导致无法准确估算电池的许用功率。

发明内容

本发明实施例提供一种电池的许用功率估算方法、装置、系统和存储介质，可以提高估算具有滞回特性的电池的许用功率的准确性。

第一方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算方法，包括：

确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；获取电池的工况运行数据；处理工况运行数据得到电池的滞回系数，以根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率。

第二方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算装置，包括：

电池参数确定模块，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；工况数据获取模块，用于获取电池的工况运行数据；第一估算模块，用于处理工况运行数据得到电池的滞回系数，以根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率。

第三方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算系统，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第一方面的电池的许用功率估算方法。

第四方面，本发明实施例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第一方面的电池的许用功率估算方法。

第五方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算方法，包括：

确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；从电池的工况运行数据中获取电池的历史荷电状态值；利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值、当前电池温度和历史荷电状态值，得到电池的许用功率。

第六方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算装置，包括：

电池参数确定模块，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；工况数据获取模块，用于从电池的工况运行数据中获取电池的历史荷电状态值；第二估算模块，用于利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值、当前电池温度和历史荷电状态值，得到电池的许用功率。

第七方面，本发明实施例提供一种电池的许用功率估算系统，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第四方面的电池的许用功率估算方法。

第八方面，本发明实施例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第四方面的电池的许用功率估算方法。

根据本发明实施例中的电池的许用功率估算方法、装置、系统和存储介质，对于具有滞回效应的电池，可以通过电池的荷电状态和电池温度，并结合电池的工况运行数据，估算电池的许用功率，估算过程中考虑许用功率估算受到工况的影响，提高许用功率估算的准确性。

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示出根据本发明一实施例的电池的开路电压滞回特性曲线示意图；

图2示出根据本发明一实施例的电池的许用功率估算方法的流程图；

图3示出根据本发明另一实施例的电池的许用功率估算方法的流程图；

图4示出根据本发明一实施例的电池的许用功率估算装置的结构示意图；

图5示出根据本发明另一实施例的电池的许用功率估算装置的结构示意图；

图6示出可以实现根据本发明实施例的电池的许用功率估算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用于存储电量，且电池的正极和负极均能脱出且接收载能粒子。按照电池的应用场景，本发明实施例中的电池可以包括动力电池和储能电池，动力电池例如可以应用于电动汽车、电动自行车以及其它电动工具领域，储能电池例如可以应用于储能电站、可再生能源并网以及微电网等领域。以动力电池为例，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，电池的开路电压滞回特性曲线可以描述电池的开路电压曲线受历史工况影响的特性，使用开路电压估算电池的许用功率时，需要考虑滞回特性对电池的许用功率的影响。

图1示出了本发明一个实施例的电池的开路电压滞回特性曲线示意图。如图1所示，在本发明实施例中，OCV曲线可以用于描述电池的开路电压与荷电状态之间的对应关系。

在图1中，电池的OCV曲线可以包括充电OCV曲线和放电OCV曲线。其中，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。

继续参考图1，根据充电OCV曲线和放电OCV曲线的不同，将电池的OCV区间划分为滞回OCV区间和非滞回OCV区间。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，即滞回电压区间以外的电压区间，充电OCV曲线和放电OCV曲线重合。

在本说明书的实施例中，滞回电压区间内的开路电压值可以满足：电池的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。

通过图1可知，滞回荷电状态区间内的荷电状态值可以满足：电池充电后的荷电状态值和放电的荷电状态值相等时，该充电后电池的开路电压和该放电后电池的开路电压不同。由于如图1所示的非滞回电压区间的充电OCV曲线与非滞回电压区间的放电OCV曲线发生重合，可以将非滞回电压区间的充电OCV曲线或非滞回电压区间的放电OCV曲线，简称为非滞回的OCV-SOC曲线。

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许用功率估算方法、装置、系统和存储介质，应注意，这些实施例并不是用来限制本发明公开的范围。

图2是示出根据本发明实施例的电池的许用功率估算方法的流程示意图。如图2所示，本发明实施例中的电池的许用功率估算方法，可以包括以下步骤：

步骤S210，确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度。

步骤S220，获取电池的工况运行数据。

步骤S230，处理工况运行数据得到电池的滞回系数，以根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率。

根据本发明实施例的电池的许用功率估算方法，对于具有滞回效应的电池，可以通过电池的荷电状态值和电池温度，并结合电池的工况运行数据，估算电池的许用功率，估算过程中考虑许用功率估算受到工况的影响，提高许用功率估算的准确性。

在一个实施例中，电池的工况运行数据包括预先记录的历史充电容量和预先记录的历史放电容量。在该实施例中，步骤S230中处理工况运行数据得到电池的滞回系数的步骤，具体可以包括：

步骤S231，根据历史充电容量计算电池的累计充电容量，以及根据历史放电容量计算电池的累计放电容量。

步骤S232，计算累计充电容量和累计放电容量的比值，得到电池的滞回系数。

在一个实施例中，可以获取电池达到当前荷电状态值之前的指定时间段内的固定累计吞吐量，利用该固定累计吞吐量内累计充电容量和累计放电容量的比值，得到电池的滞回系数。

在一个实施例中，步骤S230中根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率的步骤，具体可以包括：

步骤S233，在满足第一标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的电池的许用功率下限值，以建立电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系。

在一个实施例中，电池功率性能测试的方法例如可以包括试电流的方法、试功率的方法或者混合动力脉冲能力特性(Hybrid Pulse Power Characteristic，HPPC)测试的方法。

作为一个示例，试电流方法是用来确定电池的脉冲充放电性能的一种表征方法。在进行试电流方法测试时，例如以SOC目标值进行指定脉冲宽度例如10s脉冲放电，静置指定时间后，在分别以指定的一个或多个电流值例如I1，I2，I3，…，Im(m为大于等于1的整数)进行该指定脉冲宽度例如10s脉冲放电，如果上述一个或多个电流值中的某个电流值放电过程中可以达到截止电压，则该电流值为该SOC目标值的极限电流，并可以确定该SOC目标值的直流电阻，以此方法可以测试得到整个电池在不同SOC状态下，不同脉冲周期下的放电脉冲功率的能力和回馈脉冲功率的能力。

作为一个示例，试功率方法也是用来确定电池的脉冲充放电性能的一种表征方法。在进行试功率方法测试时，例如以SOC目标值进行指定脉冲宽度例如10s脉冲放电，静置指定时间后，在分别以指定的一个或多个功率值例如P1，P2，P3，…，Pt(t为大于等于1的整数)进行该指定脉冲宽度例如10s脉冲放电，如果上述一个或多个功率值中的某个功率值放电过程中可以达到截止电压，则该功率值为该SOC目标值的许用功率，并可以确定该SOC目标值的直流电阻，以此方法可以测试得到整个电池在不同SOC状态下，不同脉冲周期下的放电脉冲功率的能力和回馈脉冲功率的能力。

作为一个示例，HPPC是用来体现电池脉冲充放电性能的一种特征。在进行HPPC测试时，例如以SOC目标值进行指定脉冲宽度例如10s脉冲放电，静置指定时间后，在进行该指定脉冲宽度例如10s脉冲放电。由此可以测得电池在该SOC目标值在充电方向和放电方向的直流内阻，以及整个电池在不同SOC状态下，不同脉冲周期下的放电脉冲功率的能力和回馈脉冲功率的能力。在HPPC测试中，脉冲电流一般根据被测电池特性决定，SOC目标点可以根据具体需要调整。

在一个实施例中，第一标定条件包括：在预设电池温度下，将电池的荷电状态通过充电调整到预设荷电状态值。

步骤S234，在满足第二标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的电池的许用功率上限值，以建立电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系。

在一个实施例中，第二标定条件包括：在预设电池温度下，将电池的荷电状态通过放电调整到预设荷电状态值。

步骤S235，利用当前荷电状态值和当前电池温度，根据电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定电池的许用功率下限值。

步骤S236，利用当前荷电状态值和当前电池温度，根据电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定电池的许用功率上限值。

在一个实施例中，可以对每一个需要标定的电池SOC与电池温度进行如下操作：在固定温度时，将电池的荷电状态通过放电调整到指定荷电状态，通过试电流、试功率或者HPPC方法，得到不同荷电状态值和不同温度下的许用功率例如Pdis1；将电池的荷电状态通过充电调整到指定SOC时，通过试电流、试功率或者HPPC方法，得到不同SOC和不同温度下的许用功率Pdis2；通过Pdis2标定电池的许用功率下限值，以及通过Pdis1标定电池的许用功率上限值。

在一个实施例中，电池的许用功率下限值对应的滞回系数为-1，电池的许用功率上限值对应的滞回系数为1。在该实施例中，电池的滞回系数的取值范围为[-1，1]。

步骤S237，基于滞回系数，对许用功率下限值和许用功率上限值进行加权处理，得到电池的许用功率。

在一个实施例中，将滞回系数作为电池的许用功率上限值的权值，将100％与滞回系数的差值，作为电池的许用功率下限值的权值。利用许用功率上限值的权值和许用功率下限值的权值对许用功率上限值和许用功率下限值加权求和，得到电池的许用功率。

作为一个示例，将电池累计放电至荷电状态小于等于1％时，当电池累计充电容量和累计放电容量的比值为0.1％时，即电池的滞回系数为0.1％。根据当前荷电状态值和当前电池温度的许用功率上限值为P1，许用功率的下限为P2，则基于该滞回系数，对许用功率下限值和许用功率上限值进行加权处理利用该时刻的许用功率为：0.1％×P1+(1-0.1％)×P2。

根据上述实施例中电池的许用功率估算方法，对于含滞回效应的电池，即电池的荷电状态位于滞回荷电状态区间内，或者电池的开路电压位于滞回电压区间内时，考虑工况运行数据中指定时间段内固定累计吞吐量内累计充电容量和累计放电容量，计算电池的滞回系数。确定电池的许用功率的过程至少考虑电池温度，电池荷电状态和滞回系数三个参数，即考虑许用功率估算受到电池实际运行工况的影响，提高具有滞回特性的电池的许用功率的估算准确性。

在一个实施例中，对于滞回荷电状态区间以外的荷电状态区间的荷电状态值，可以通过线下查表法，例如通过线下标定不同荷电状态和电池温度下的许用功率，并在实车运行中通过查表确定电池的许用功率。

在一个实施例中，电池的许用功率估算方法，还可以包括：

步骤S340，利用开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和电池的历史荷电状态值，得到电池的开路电压。

步骤S341，在开路电压位于滞回电压区间以外的电压区间的情况下，将历史充电容量设置为零以及将历史放电容量设置为零，重新记录电池的历史充电容量和电池的历史放电容量。

在该实施例中，在滞回电压区间，电池的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，可以从电池的实际运行工况中的指定时间点开始记录该电池的历史充电容量和历史放电容量。由于电池的开路电压值位于滞回电压区间以外的电压区间时，电池可以不受滞回效应的影响，如果工况运行数据中统计电池在滞回电压区间以外的电压区间时的历史充电容量和历史放电容量，会影响电池的开路电压在滞回电压区间内时估算的许用功率的准确性。

因此，在本发明实施例中，当电池的开路电压值位于滞回电压区间以外，即电池的开路电压值大于等于滞回电压区间的上限值，或者该开路电压值小于等于滞回电压区间的下限值时，可以将预先记录的历史充电容量值和预先记录的历史放电容量值清零，从而可将累计充电容量和累计放电容量清零，并可以从累计充电容量清零或累计放电容量清零的时间点开始，重新记录电池的历史充电容量和电池的历史放电容量，从而保证记录的历史充电容量和历史放电容量，均为电池在滞回效应影响下的历史工况数据，保证电池的开路电压在滞回电压区间内时估算的许用功率的准确性。

图3示出了根据本发明另一实施例的电池的许用功率估算方法的流程图。如图3所示，电池的许用功率估算方法，可以包括：

步骤S310，确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度。

步骤S320，从电池的工况运行数据中获取所述电池的历史荷电状态值。

步骤S330，利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值、当前电池温度和历史荷电状态值，得到电池的许用功率。

在一个实施例中，步骤S330具体可以包括：

步骤S331，利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和历史荷电状态值，得到电池的开路电压。

在一个实施例中，开路电压估算模型组件，用于表征电池的当前开路电压估算值与当前荷电状态值和历史荷电状态值之间的对应关系；电池电压估算模型组件，用于表征电池电压、电池温升、放电时长，与电池开路电压、电池温度、放电所需电流或放电所需功率、电池内阻和预设热力学参数之间的对应关系的模型。

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值的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N为大于等于1的整数。

步骤S332，根据电池内阻与电池温度和荷电状态值的对应关系，利用当前电池温度和当前荷电状态，确定电池的电池内阻。

在一个实施例中，可以通过对电池系统进行试验和计算来确定多个电池温度值和多个电池SOC的电池内阻，并构建用于表示电池内阻与电池SOC和电池温度对应关系的电池内阻查值表。

步骤S333，确定开路电压与预设的电池的电压下限值形成的电压差值，并计算电压差值与电池内阻的比值，得到与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的极限电流。

在一个实施例中，可以通过下面的表达式(1)计算电池的极限电流：

在上述表达式(1)中，Current_limit表示电池的极限电流，OCV是通过开路电压估算模型组件估算得到的电池的开路电压，V_limit是电池的下限电压值，DCR是电池的电池内阻。

在一个实施例中，电池的下限电压值可以为预先设定的电压值，可以通过实验值和/或经验值，得到电池的下限电压值。

步骤S334，利用极限电流和电压下限值，确定与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的许用功率。

在该步骤中，可以利用电池的极限电流和电池的电压下限值的乘积，得到与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的许用功率。

在一个实施例中，电池的许用功率估算方法还包括：

利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和电池的历史荷电状态值，得到电池的开路电压值；

在开路电压值位于滞回电压区间以外电压区间的情况下，重新记录电池的历史荷电状态；

其中，在滞回电压区间，电池的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。

在该实施例中，当电池的开路电压值位于滞回电压区间以外的电压时，即电池的开路电压值大于等于滞回电压区间的上限值，或者该开路电压值小于等于滞回电压区间的下限值时，可以将预先记录的历史荷电状态值清零，并从该清零的时间点开始，重新记录电池的历史荷电状态，保证记录的历史荷电状态值均为电池在滞回效应影响下的历史工况数据，保证电池的开路电压在滞回电压区间内时估算的许用功率的准确性。

作为本发明实施例的一个示例，利用电压估算模型组件处理当前荷电状态值和历史荷电状态值，得到电池的开路电压例如为3.5V，当前荷电状态值为40％，电池的下限电压为2.5V，当前电池温度为25DegC；第一时间点例如10S时间点的电池内阻为0.003Ω，第二时间点30S时间点的电池内阻为0.005Ω。

根据上述表达式(1)，可以计算得到电池在第一时间点10S时间点的极限电流为：Current_limit＝(3.5-2.5)/0.003＝333A，则电池在第一时间点10S时间点的许用功率为333A×2.5V＝833W。

根据上述表达式(1)，可以计算得到电池在第二时间点30S时间点的极限电流为Current_limit＝(3.5-2.5)/0.005＝为200A，则电池在第二时间点30S时间点的许用功率为200A×2.5V＝500W。

根据本发明实施例的电池的许用功率估算方法，针对含滞回效应的电池，利用预设的开路电压估算模型组件，处理电池的历史荷电状态值，历史荷电状态值体现了电池的工况运行数据中每次电流方向发生变化时记录的荷电状态，通过开路电压估算模型组件可以对工况运行数据中的电池的历史荷电状态值进行处理，得到电池的开路电压预估值；根据电池的下限电压值和电池内阻计算电池的极限电流；从而利用极限电流和电压下限值，确定与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的许用功率。

根据本发明实施例的电池的许用功率估算方法，估算过程充分考虑电池的工况运行数据对许用功率估算的影响，从而得到更符合电池实际运行工况的电池的许用功率，提高许用功率的估算准确度。

下面结合附图，详细介绍根据本发明实施例的电池的许用功率估算装置。图4示出了根据本发明一实施例提供的电池的许用功率估算装置的结构示意图。如图4所示，电池的许用功率估算装置400包括：

电池参数确定模块410，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度。

工况数据获取模块420，用于获取电池的工况运行数据。

第一估算模块430，用于处理工况运行数据得到电池的滞回系数，以根据电池的许用功率与当前荷电状态值、当前电池温度、以及滞回系数的对应关系，估算电池的许用功率。

在一个实施例中，工况运行数据包括预先记录的历史充电容量和预先记录的历史放电容量。

在该实施例中，第一估算模块430具体可以包括：

充放电容量计算单元，用于根据历史充电容量确定电池的累计充电容量，以及根据历史放电容量确定电池的累计放电容量。

滞回系数计算单元，用于计算累计充电容量和累计放电容量的比值，得到电池的滞回系数。

在该实施例中，第一估算模块430具体还可以包括：

第一对应关系确定单元，用于在满足第一标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的电池的许用功率下限值，以建立电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系。

第二对应关系确定单元，用于在满足第二标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的电池的许用功率上限值，以建立电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系。

许用功率下限值确定单元，用于利用当前荷电状态值和当前电池温度，根据电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定电池的许用功率下限值。

许用功率上限值确定单元，用于利用当前荷电状态值和当前电池温度，根据电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定电池的许用功率上限值。

许用功率确定单元，用于基于滞回系数，对许用功率下限值和许用功率上限值进行加权处理，得到电池的许用功率。

在一个实施例中，第一标定条件包括：在预设电池温度下，将电池的荷电状态通过充电调整到预设荷电状态值。第二标定条件包括：在预设电池温度下，将电池的荷电状态通过放电调整到预设荷电状态值。电池的许用功率下限值对应的滞回系数为-1，电池的许用功率上限值对应的滞回系数为1。

在一个实施例中，电池的工况运行数据还可以包括电池的历史荷电状态值。在该实施例中，许用功率估算装置400，还可以包括：

开路电压确定模块，用于利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和电池的历史荷电状态值，得到电池的开路电压值。

历史充放电容量重新记录模块，用于在开路电压值位于滞回电压区间以外电压区间的情况下，将历史充电容量设置为零以及将历史放电容量设置为零，重新记录电池的历史充电容量和电池的历史放电容量。

在该实施例中，在该滞回电压区间，电池的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。

图5示出了根据本发明一实施例的许用功率估算装置的结构示意图。如图5所示，在一个实施例中，许用功率估算装置500可以包括：

电池参数确定模块510，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度。

工况数据获取模块520，用于从电池的工况运行数据中获取电池的历史荷电状态值。

第二估算模块530，用于利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值、当前电池温度和历史荷电状态值，得到电池的许用功率。

在一个实施例中，第二估算模块530具体可以包括：

开路电压确定单元，用于利用预设的开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和电池的历史荷电状态值，得到电池的开路电压。

电池内阻确定单元，用于根据电池内阻与电池温度和荷电状态值的对应关系，利用当前电池温度和当前荷电状态，确定电池的电池内阻。

极限电流计算单元，用于确定开路电压与预设的电池的电压下限值形成的电压差值，并计算电压差值与电池内阻的比值，得到与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的极限电流。

许用功率计算单元，用于利用极限电流和电压下限值，确定与当前荷电状态值和电池温度对应的电池的许用功率。

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值的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N为大于等于1的整数。

在一个实施例中，许用功率估算装置500还可以包括：

开路电压确定模块，用于利用开路电压估算模型组件，处理当前荷电状态值和电池的历史荷电状态值，得到电池的开路电压值。

历史荷电状态重新记录模块，用于在开路电压值位于滞回电压区间以外电压区间的情况下，重新记录电池的历史荷电状态。

在该实施例中，在滞回电压区间，电池的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。

根据本发明实施例的电池的许用功率估算装置，估算过程充分考虑电池的工况运行数据对许用功率估算的影响，从而得到更符合电池实际运行工况的电池的许用功率，提高许用功率的估算准确度。

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6是示出能够实现根据本发明实施例的电池的许用功率估算方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

如图6所示，计算设备600包括输入设备601、输入接口602、中央处理器603、存储器604、输出接口605、以及输出设备606。其中，输入接口602、中央处理器603、存储器604、以及输出接口605通过总线610相互连接，输入设备601和输出设备606分别通过输入接口602和输出接口605与总线610连接，进而与计算设备600的其他组件连接。具体地，输入设备601接收来自外部(例如，温度传感器)的输入信息，并通过输入接口602将输入信息传送到中央处理器603；中央处理器603基于存储器604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604中，然后通过输出接口605将输出信息传送到输出设备606；输出设备606将输出信息输出到计算设备600的外部供用户使用。

在一个实施例中，图6所示的计算设备600可以被实现为一种电池的许用功率计算系统，该电池的许用功率估算系统可以包括：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许用功率估算方法。

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，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 (12)

1.一种电池的许用功率估算方法，其特征在于，所述电池的许用功率估算方法包括：

确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；

获取所述电池的工况运行数据；

处理所述工况运行数据得到所述电池的滞回系数，以根据所述电池的许用功率与所述当前荷电状态值、所述当前电池温度、以及所述滞回系数的对应关系，估算所述电池的许用功率；

所述根据所述电池的许用功率与所述当前荷电状态值、所述当前电池温度、以及所述滞回系数的对应关系，估算所述电池的许用功率，包括：

在满足第一标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的所述电池的许用功率下限值，以建立所述电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系；

在满足第二标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的所述电池的许用功率上限值，以建立所述电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系；

利用所述当前荷电状态值和所述当前电池温度，根据所述电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定所述电池的许用功率下限值；

利用所述当前荷电状态值和所述当前电池温度，根据所述电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定所述电池的许用功率上限值；

基于所述滞回系数，对所述许用功率下限值和所述许用功率上限值进行加权处理，得到所述电池的许用功率。

2.根据权利要求1所述的电池的许用功率估算方法，其特征在于，所述工况运行数据包括预先记录的历史充电容量和预先记录的历史放电容量；

所述处理所述工况运行数据得到所述电池的滞回系数，包括：

根据所述历史充电容量确定所述电池的累计充电容量，以及根据所述历史放电容量确定所述电池的累计放电容量；

计算所述累计充电容量和所述累计放电容量的比值，得到所述电池的滞回系数。

3.根据权利要求2所述的电池的许用功率估算方法，其特征在于，所述工况运行数据还包括所述电池的历史荷电状态值；

所述电池的许用功率估算方法，还包括：

利用预设的开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值和所述电池的历史荷电状态值，得到所述电池的开路电压值；

在所述开路电压值位于滞回电压区间以外电压区间的情况下，将所述历史充电容量设置为零以及将所述历史放电容量设置为零，重新记录所述电池的历史充电容量和所述电池的历史放电容量；

其中，在所述滞回电压区间，所述电池的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。

4.根据权利要求1所述的电池的许用功率估算方法，其特征在于，

所述第一标定条件包括：在预设电池温度下，将所述电池的荷电状态通过充电调整到预设荷电状态值；

所述第二标定条件包括：在预设电池温度下，将所述电池的荷电状态通过放电调整到预设荷电状态值；

所述电池的许用功率下限值对应的滞回系数为-1，所述电池的许用功率上限值对应的滞回系数为1。

5.一种电池的许用功率估算方法，其特征在于，所述电池的许用功率估算方法包括：

确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；

从所述电池的工况运行数据中获取所述电池的历史荷电状态值；

利用预设的开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值、所述当前电池温度和所述历史荷电状态值，得到所述电池的许用功率；

所述利用预设的开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值、所述当前电池温度和所述历史荷电状态值，得到所述电池的许用功率，包括：

利用所述开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值和所述电池的历史荷电状态值，得到所述电池的开路电压值；

根据电池内阻与电池温度和荷电状态值的对应关系，利用所述当前电池温度和所述当前荷电状态，确定所述电池的电池内阻；

确定所述开路电压值与预设的电池的电压下限值形成的电压差值，并计算所述电压差值与所述电池内阻的比值，得到与所述当前荷电状态值和所述电池温度对应的所述电池的极限电流；

利用所述极限电流和所述电压下限值，确定与所述当前荷电状态值和所述电池温度对应的所述电池的许用功率。

6.根据权利要求5所述的电池的许用功率估算方法，其特征在于，所述电池的许用功率估算方法还包括：

利用所述开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值和所述电池的历史荷电状态值，得到所述电池的开路电压值；

在所述开路电压值位于滞回电压区间以外电压区间的情况下，重新记录所述电池的历史荷电状态；

其中，在所述滞回电压区间，所述电池的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。

7.根据权利要求5所述的电池的许用功率估算方法，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值的前一次电流方向发生变化时的荷电状态值，其中，N为大于等于1的整数。

8.一种电池的许用功率估算装置，其特征在于，所述电池的许用功率估算装置包括：

电池参数确定模块，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；

工况数据获取模块，用于获取所述电池的工况运行数据；

第一估算模块，用于处理所述工况运行数据得到所述电池的滞回系数，以根据所述电池的许用功率与所述当前荷电状态值、所述当前电池温度、以及所述滞回系数的对应关系，估算所述电池的许用功率；

所述第一估算模块，包括：

第一对应关系确定单元，用于在满足第一标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的所述电池的许用功率下限值，以建立所述电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系；

第二对应关系确定单元，用于在满足第二标定条件的情况下，通过电池功率性能测试的方法，确定与指定电池温度和指定荷电状态对应的所述电池的许用功率上限值，以建立所述电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系；

许用功率下限值确定单元，用于利用所述当前荷电状态值和所述当前电池温度，根据所述电池的许用功率下限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定所述电池的许用功率下限值；

许用功率上限值确定单元，用于利用所述当前荷电状态值和所述当前电池温度，根据所述电池的许用功率上限值与电池温度和荷电状态之间的对应关系，确定所述电池的许用功率上限值；

许用功率确定单元，用于基于所述滞回系数，对所述许用功率下限值和所述许用功率上限值进行加权处理，得到所述电池的许用功率。

9.根据权利要求8所述的电池的许用功率估算装置，其特征在于，所述工况运行数据包括预先记录的历史充电容量和预先记录的历史放电容量；所述第一估算模块包括：

充放电容量计算单元，用于根据所述历史充电容量确定所述电池的累计充电容量，以及根据所述历史放电容量确定所述电池的累计放电容量；

滞回系数计算单元，用于计算所述累计充电容量和所述累计放电容量的比值，得到所述电池的滞回系数。

10.一种电池的许用功率估算装置，其特征在于，所述许用功率估算装置包括：

电池参数确定模块，用于确定电池的当前荷电状态值和当前电池温度；

工况数据获取模块，用于从所述电池的工况运行数据中获取所述电池的历史荷电状态值；

第二估算模块，用于利用预设的开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值、所述当前电池温度和所述历史荷电状态值，得到所述电池的许用功率；

所述工况运行数据包括历史荷电状态；所述第二估算模块，包括：

开路电压确定单元，用于利用所述开路电压估算模型组件，处理所述当前荷电状态值和所述电池的历史荷电状态值，得到所述电池的开路电压值；

电池内阻确定单元，用于根据电池内阻与电池温度和荷电状态值的对应关系，利用所述当前电池温度和所述当前荷电状态，确定所述电池的电池内阻；

极限电流计算单元，用于确定所述开路电压值与预设的电池的电压下限值形成的电压差值，并计算所述电压差值与所述电池内阻的比值，得到与所述当前荷电状态值和所述电池温度对应的所述电池的极限电流；

许用功率计算单元，用于利用所述极限电流和所述电压下限值，确定与所述当前荷电状态值和所述电池温度对应的所述电池的许用功率。

11.一种电池的许用功率估算系统，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4中任一项所述的电池的许用功率估算方法，或者权利要求5至7中任一项所述的电池的许用功率估算方法。

12.一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4中任一项所述的电池的许用功率估算方法，或者权利要求5至7中任一项所述的电池的许用功率估算方法。

Images