CN111581906B - 一种基于属性的电芯布设方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于属性的电芯布设方法和装置,所述的方法应用于电池系统中,电池系统包括电池组,所述电池组包括至少两个电芯,方法包括:分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;依据时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,依据属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。

Description

一种基于属性的电芯布设方法和装置
技术领域
本发明涉及电池系统技术领域,特别是涉及一种基于属性的电芯布设方法和装置。
背景技术
在电动汽车中,电池组是其重要的组成部分;其中,电池组是由多个电芯串联连接而成。随着电池组的使用,电池组中各电芯间的差异性逐渐扩大,导致电芯间一致性差。当电芯之间的一致性差时,会造成电芯的短板效应,使电池组容量不能充分发挥,导致电池组的整体容量减少。电芯间一致性主要体现在电芯间的容量、内阻、电压差、自放电等的一致性。
目前解决电芯间一致性的方法主要有两种:1、通过BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM,电池管理系统)的均衡功能减少电芯间的电压差,但是此种方法无法解决容量及内阻差异的问题。2、通过电芯制造商的在对电芯制造过程中的处理来减少电芯间的差异;但是此种方法也无法满足车辆对电芯一致性的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种基于属性的电芯布设方法,以通过确定电芯的属性与端电压差之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设,以有效解决电池组中电芯间的一致性问题。
相应的,本发明实施例还提供了一种基于属性的电芯布设装置,用以保证上述方法的实现及应用。
为了解决上述问题,本发明公开了一种基于属性的电芯布设方法,具体包括:应用于电池系统中,所述电池系统包括电池组,所述电池组包括至少两个电芯,所述的方法包括:分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
可选地,所述分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系的步骤,包括:分别建立各电芯的对应的等效电路模型;分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
可选地,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述等效电路模型包括:RC元件;所述依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压,包括:针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压;依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
本发明实施例还公开了一种基于属性的电芯布设装置,具体包括:应用于电池系统中,所述电池系统包括电池组,所述电池组包括至少两个电芯,所述的装置包括:测试模块,用于分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;拟合模块,用于依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;差值计算模块,用于依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;关系建立模块,用于建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;布设模块,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
可选地,所述测试模块包括:建模子模块,用于分别建立各电芯的对应的等效电路模型;充放电测试子模块,用于分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
可选地,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述充放电测试子模块,用于在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块,包括:第一差值关系建立子模块,用于依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述充放电测试子模块,用于在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块,包括:第二差值关系建立子模块,用于依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述充放电测试子模块,用于在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块,包括:第三差值关系建立子模块,用于依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述充放电测试子模块,用于在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块,包括:第四差值关系建立子模块,用于依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
可选地,所述等效电路模型包括:RC元件;所述拟合模块包括:第一计算子模块,用于针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压;第二计算子模块,用于依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
可选地,所述布设模块,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息;和/或,依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。
本发明实施例还公开了一种可读存储介质,具体包括:当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如本发明实施例任一所述的基于属性的电芯布设方法。
与现有技术相比,本发明实施例包括以下优点:
本发明实施例中,可以分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系,然后依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;再依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值,并建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;进而可以依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
附图说明
图1是本发明的一种基于属性的电芯布设方法实施例的步骤流程图;
图2A是本发明实施例的一种二阶RC等效电路模型示意图;
图2B是本发明实施例的一种电芯在预设时间段内的时间与端电压关系示意图;
图3是本发明的一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图;
图4是本发明实施例的一种在各电芯荷电状态相同时,各电芯容量差与端电压差的关系示意图;
图5是本发明的又一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图;
图6是本发明实施例的一种在各电芯荷电状态不同时,各电芯容量差与端电压差的关系示意图;
图7是本发明的另一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图;
图8是本发明的再一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图;
图9是本发明的一种基于属性的电芯布设装置实施例的结构框图;
图10是本发明的一种基于属性的电芯布设装置可选实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供的一种基于属性的电芯布设方法,可以应用于各种电池系统的电池组中,例如车辆中电池系统的电池组。其中,影响各电芯间一致性的属性包括多种,通过该处理方法,可以确定电池组内各电芯间的属性值差值与电压差之间的关系;再基于电池组内各电芯间的属性值差值与电压差之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电池组中电芯间的一致性问题。
其中,电池组可以是锂离子电池组,一个电池组可以包括至少两个电芯,本发明实施例对此不做限制。
其中,在电池组投入使用过程中,电池组会为外电路进行供电,即把单位正电荷从正极经外电路移到负极;此时电池组加在外电路两端的电压是该电池组的端电压。解决电芯间的一致性的问题是为了提高电池组在使用过程中的使用率;因此确定电池组内各电芯间的属性值材质与电压差之间的关系,可以是确定电池组内各电芯间的属性值差值与端电压差之间的关系;进而基于电池组内各电芯间的属性值差值与端电压差之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电池组中电芯间的一致性问题。
参照图1,示出了本发明的一种基于属性的电芯布设方法实施例的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
步骤102、分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系。
步骤104、依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压。
本发明实施例中,可以对各电芯进行充放电,然后在电芯充放电过程中,测得预设时间段内各电芯对应的端电压;对应的,可以得到各电芯在预设时间段内对应的时间与端电压关系。其中,电芯在预设时间段内对应的时间与端电压关系,可以是指在预设时间段内各时间点与对应的端电压值之间的关系。预设时间段可以按照需求设置如放电脉冲时间段、搁置时间段等,本发明实施例对此不作限制。
然后针对其中的一个电芯,可以将该电芯在预设时间段内对应的时间与端电压关系进行拟合,得到该电芯对应的端电压;进而通过该种方式,得到各电芯对应的端电压。其中,拟合过程在后续实施例进行说明。
步骤106、依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值。
步骤108、建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系。
然后可以计算两两电芯之间的端电压差值,以及可以计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值。例如,当电池组包括两个电芯时,可以计算这两个电芯之间的端电压差值和属性值差值。再例如,当电池组包括三个电芯:a#、b#、c#时,可以分别计算a#与b#之间的端电压差值和属性值差值,a#与c#之间的端电压差值和属性值差值,以及b#与c#之间的端电压差值和属性值差值。
然后根据计算得到的两两电芯之间的端电压差值和属性值差值,建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系。其中,电芯属性可以包括多种,如容量、内阻等,本发明实施例对此不作限制。
步骤110、依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
基于属性值差值与端电压差值之间的关系进行分析,确定属性值差值对端电压差值的影响;然后依据属性值差值对端电压差值的影响,对电池组中的电芯进行布设。其中,对电池组中的电芯进行布设可以包括对电芯的部署如将哪些电芯部署在一个电池组中;和对电芯对应电芯属性的属性值的设计,如设计属性值的范围等。进而通过对电池组中电芯的布设,使得电池组中各电芯间保持一致。
综上,本发明实施例中,可以分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系,然后依据时间与电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;再依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值,并建立属性值差值与端电压差值之间的关系;后续可以依据属性值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
本发明实施例中,所述分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系的步骤,包括:分别建立各电芯的对应的等效电路模型;分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明的一个示例中,等效电路模型可以等效于电芯,进而在确定那个电芯在预设时间段内的时间与端电压关系过程中,可以对各电芯的等效电路模型进行充放电,测量该电芯在预设时间段内各时间点对应的端电压。本发明实施例对此不作限制。其中,可以并行基于各电芯的等效电路模型,确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;当然,也可以串行基于各电芯的等效电路模型,确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系,本发明实施例对此不作限制。
本发明实施例中,等效电路模型可以是二阶RC等效电路模型,所述二阶RC等效电路模型包括:两组RC元件;当然所述等效电路模型也可以是其他的等效电压模型,本发明实施例对此不作限制。一个示例中,二阶RC等效电路模型可以参考图2A。
其中,Uoc表示电芯的开路电压;UL表示电芯的端电压;R0表示电芯的欧姆内阻;IL表示电芯的电流;UP1+表示一个RC元件两端电压;UP2+表示另一个RC元件两端电压;RP1表示一个RC元件的电阻;CP1表示一个RC元件的电容;RP2表示另一个RC元件的电阻;CP2表示另一个RC元件的电容。
以下,以确定一个电芯对应的端电压为例进行说明。
作为本发明的一个示例,可以参照图2B,示出了一种采用混合脉冲功率特性测试方法,得出的电芯端电压与时间在放电脉冲阶段和搁置阶段的曲线关系图。其中,A-D段可以是放电脉冲阶段,D-E段可以搁置阶段。当极化现象产生时,电芯的端电压迅速从A点下降至B点,BC段可以认为是在持续放电期间电化学极化和浓差极化共同产生的压降。当放电电流消失后,电芯的端电压从C点迅速回弹至D点。本发明实施例中,可以通过A-E这段时间与端电压的关系曲线进行拟合,进而得到各电芯对应的端电压的方式。
本发明的一个示例中,可以采用零输入响应公式(例如,图2B中的DE段可以被认为是零输入响应),对该电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,可以得到该电芯对应的等效电路模型中,RC元件对应的初始电压,电阻值,以及电芯对应的开路电压,进而计算出该电芯的端电压。一个示例中,一种拟合方式可以是,等效电路为二阶RC等效电路模型,其中包含两个RC元件(RC1,RC2);基于电芯在预设时间段内的时间与端电压关系,输入DE段的各时间点及对应的端电压,通过拟合工具进行拟合,输出得到DE段零输入响应过程的拟合函数:
UL=a+bemt+cemt
其中:UL为该电芯的端电压;
a,b,c,m,n为待定常数;
e为自然常数,约为2.71828;
t为函数的自变量,UL为函数的因变量。
凭借基尔霍夫定律,确定该时间段内的端电压满足:
其中Uoc电芯开路电压;
I和R0表示电芯的电流和电芯欧姆内阻,可以依据测得电芯电流值,和DE段的电压跳变值△mV,计算得出R0
U1表示RC1两端的电压值,U2表示RC2两端的电压值;
e为自然常数,约为2.71828;
τ1和τ2表示两个RC元件的时间常数。
将上述两个公式进行比对即可求出两个时间常数和开路电压。
然后输入BC段的各时间点及对应的端电压,通过拟合工具进行拟合,输出BC段零响应过程的拟合函数:
UL=p+qemt+rent
其中,p,q,r,m,n为待定常数;
e为自然常数,约为2.71828;
t为函数的自变量,UL为函数的因变量。
将该公式与进行比对即可求出RC元件的电阻值R1和R2,进而依据:
计算得到RC元件对应的初始电压U1(0)和U2(0)
最终依据如下公式:
计算得出该电芯端电压。
本发明实施例对此不作限制。其中,可以采用拟合工具如MATLAB进行拟合,其中,上述拟合可以二阶指数拟合,本发明实施例对此不作限制。
本发明实施例中,开路电压可以是:电芯无电流通过时正负极之间的电位差;RC元件对应的初始电压可以是:零输入响应阶段开始时的RC元件的电压值;RC元件的电阻值可以是:极化电阻电阻值,本发明实施例对此不作限制。
综上,本发明实施例中,可以分别建立各电芯的等效电路模型,对各电芯的等效电路模型进行充放电,进而能够准确的确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
以下以属性为容量,属性值差值为容量值差值为例进行说明。
其中,可以在各电芯荷电状态相同时,确定容量属性对电芯间一致性的影响。
参照图3,示出了本发明一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图。
本发明实施例中,分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系的一种方式,可以参照步骤302-步骤304:
步骤302、分别建立各电芯的等效电路模型。
本发明实施例中,在建立等效电路模型时,可以根据电池组内电芯的数量,建立对应数量的等效电路模型;也就是电池组内有几个电芯,就可以建立几个电芯的等效电路模型。例如电池组内包含有三个电芯,可以分别建立这三个电芯对应的等效电路模型,得到三个等效电路模型,本发明实施例对此不作限制。
一个示例中,可以基于容量属性对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定各电芯在预设时间段内的时间与电压的关系;一种方式可以参照步骤304:
步骤304、在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明实施例中,为了能够准确的确定容量属性对电芯一致性的影响,可以在保持各电芯内阻相同的情况下,基于各电芯的等效电路模型,确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系。实际情况中,很难保证各电芯内阻相同,将各电芯内阻之间的差值保持在第一预设范围内即可。其中,第一预设范围可以按照需求设置,本发明实施例对此不作限制。
其中,对等效电路模型进行充放电,可以有多种测试方式,例如可以采用混合脉冲功率特性测试方法,本发明对此不作限制。
本发明实施例中,可以确定在各电芯荷电状态相同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,以得到在相同荷电状态下,容量属性对电芯之间一致性的影响。其中,一种方式可以是,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电。一个示例中,可以采用相同充放电能力倍率对各电芯的等效电路模型进行充放电,以保证各电芯的荷电状态相同;从而达到确定在各电芯荷电状态相同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
其中,0%~10%和90%~100%的这两个范围,是电芯荷电状态的极端数据;因此对于数据的精度尤为重要。因此本发明的一个示例中,除了在其他范围选择用于测试的荷电状态外,还可以在0%~10%和90%~100%这两个范围内选择用于测试的荷电状态。其中,可以按照设定步长在0%~100%这整个范围内选取用于测试的荷电状态,以选取多个荷电状态并分别确定各电芯在同一荷电状态下对应的时间与端电压的关系。其中,设定步长可以按照需求设置,本发明实施例对此不作限制。由于将设定步长设定为较细时,会增加测试和计算的复杂程度;而将设定步长设置的较宽时,会降低数据精度;因此本发明的一个示例中,可以将设定步长设置为5%;以在保证数据精度的同时,降低测试和计算的复杂度。当然,设定步长也可以是其他数值,本发明实施例对此不作限制。
步骤306、针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压。
步骤308、依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
本发明实施例中,等效电路模型可以包括:RC元件:RC元件可以包括并联在电路中的一个电阻R和一个电容C。
步骤310、依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间容量属性对应的容量值差值。
本发明实施例中,可以分别计算两两电芯对应的端电压之间的端电压差值;然后获取各电芯的容量值,并计算两两电芯对应的容量值之间的容量值差值。
步骤312、依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯容量值差值与端电压差值之间的关系。
本发明实施例中,针对任意两两电芯,可以建立该两两电芯之间的端电压差值和容量值差值的一一对应关系;从而建立在各电芯荷电状态相同时,各电芯容量值差值与端电压差值之间的关系。
步骤314、依据所述容量值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
本发明实施例中,一种对电池组中的电芯进行布设的方式可以是:依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息。其中,可以通过依据容量值差值与端电压差值之间的关系,设计电芯的容量值,以保证一个电池组内的两两电芯之间的容量值差值在一定范围内,从而使得电池组内两两电芯之间的端电压差值在对应的要求范围内。
本发明实施例中,一种对电池组中的电芯进行布设的方式可以是:依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。其中,可以对电芯容量进行测量并计算各电芯之间的容量值差值;然后基于依据容量值差值与端电压差值之间的关系,对电芯进行分组,确定将哪些电芯组成一个电池组,从而保证端电压差值在要求范围内。
作为本发明的一个示例,可以如图4所示,示出了车辆电池系统中一个电池组中各电芯在相同荷电状态下容量值差值与端电压差值之间的关系。图中示出了一个电池组的三个电芯:1#、2#、3#;其中电芯内阻之间的差值在第一预设范围内。通过步骤302-步骤312,可以得到电芯之间在相同荷电状态下容量值差值与端电压差值之间的关系,包括:1#与2#的容量值差值和1#与2#的端电压差值之间的关系,1#与3#的容量值差值和1#与3#的端电压差值之间的关系,2#与3#的容量值差值和2#与3#的端电压差值之间的关系。为了提高数据的准确性,可以选取多个荷电状态(如图4中的(荷电状态=95%、50%、15%、5%)),并每次确定各电芯在同一荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系。基于图4可知,当各电芯在相同荷电状态下时,虽然电芯之间的容量值有一定差值,但是电芯之间的端电压差值较小。
综上,本发明实施例中,当电芯属性为容量属性时,可以在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定各电芯在相同荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系;进而能够依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立各电芯在相同荷电状态下容量值差值与端电压差值之间的关系;即得到在相同荷电状态下,各电芯的容量值差值对端电压差的影响,进而得到在各电芯荷电状态相同时,容量属性对电芯之间一致性的影响,然后能够依据容量值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
本发明另一个实施例中,可以在各电芯荷电状态不同时,确定容量属性对电芯一致性的影响。
参照图5,示出了本发明又一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图。
步骤502、分别建立各电芯的等效电路模型。
本步骤502与上述步骤302类似,在此不再赘述。
步骤504、在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明实施例中,可以确定在各电芯荷电状态不同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,以得到在不同荷电状态下,容量属性对电芯之间一致性的影响。其中,一种方式可以是,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电。一个示例中,可以采用不同充放电能力倍率对各电芯的等效电路模型进行充放电,以保证各电芯的荷电状态不同;从而达到确定在各电芯荷电状态不同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
步骤506、针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压。
步骤508、依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
步骤510、依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间容量属性对应的容量值差值。
步骤506-步骤510与上述步骤306-步骤310类似,在此不再赘述。
步骤512、依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯容量值差值与端电压差值之间的关系。
本发明实施例中,可以基于两两电芯之间的端电压差值和容量值差值建立一一对应的关系,从而建立在各电芯荷电状态不同时,各电芯容量值差值与端电压差值之间的关系。
步骤514、依据所述容量值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
本步骤514与上述步骤314类似,在此不再赘述。
作为本发明的一个示例,可以如图6所示,示出了车辆电池系统中一个电池组中各电芯在不同荷电状态下容量值差值与端电压差值之间的关系。图中示出了一个电池组的三个电芯:4#、5#、6#;其中电芯内阻之间的差值在第一预设范围内。通过步骤502-步骤512,可以得到电芯之间在不同荷电状态下容量值差值与端电压差值之间的关系,包括:4#与5#的容量值差值和4#与5#的端电压差值之间的关系,4#与6#的容量值差值和4#与6#的端电压差值之间的关系、5#与6#的容量值差值和5#与6#的端电压差值之间的关系。为了提高数据的准确性,可以选取多个荷电状态(如图6中的(荷电状态=95%、50%、15%、5%)),并每次测试各电芯在不同荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系。基于图6可知,当各电芯在不同荷电状态下时,电芯之间容量值的差值将导致电芯之间的端电压差值较大。
综上,本发明实施例中,当电芯属性为容量属性时,可以在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定各电芯在不同荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系;进而能够依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立各电芯在不同荷电状态时容量值差值与端电压差值之间的关系;即得到在不同荷电状态下,各电芯的容量值差值对端电压差的影响,进而得到在各电芯荷电状态不同时,容量属性对电芯之间一致性的影响,然后能够依据容量值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
以下以属性为内阻属性,属性值差值为内阻值差值为例进行说明。
其中,可以在各电芯荷电状态相同时,确定内阻属性对电芯一致性的影响。
参照图7,示出了本发明另一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图。
步骤702、分别建立各电芯的等效电路模型。
本步骤702与上述步骤302类似,在此不再赘述。
步骤704、在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明实施例中,为了能够准确的检测出内阻属性对电芯一致性的影响,可以在保持各电芯容量相同的情况下,基于各电芯的等效电路模型,确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系。实际情况中,很难保证各电芯容量相同,将各电芯容量之间的差值保持在第二预设范围内即可。其中,第二预设范围可以按照需求设置,本发明实施例对此不作限制。
本发明实施例中,可以确定在各电芯荷电状态相同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,以得到在相同荷电状态下,内阻属性对电芯之间一致性的影响。其中,一种方式可以是,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电。一个示例中,可以采用相同充放电能力倍率对各电芯的等效电路模型进行充放电,以保证各电芯的荷电状态相同;从而达到确定在各电芯荷电状态相同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
步骤706、针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压。
步骤708、依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
步骤706-步骤708与上述步骤306-步骤308类似,在此不再赘述。
步骤710、依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间内阻属性对应的内阻值差值。
本发明实施例中,可以分别计算两两电芯对应的端电压之间的端电压差值;然后获取各电芯的内阻值,并计算两两电芯对应的内阻值之间的内阻值差值。
步骤712、依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯内阻值差值与端电压差值之间的关系。
本发明实施例中,针对任意两两电芯,可以建立两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值的一一对应关系;从而建立在各电芯荷电状态相同时,各电芯内阻值差值与端电压差值之间之间的关系。
步骤714、依据所述内阻值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
本发明实施例中,一种对电池组中的电芯进行布设的方式可以是:依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息。其中,可以通过依据内阻值差值与端电压差值之间的关系,设计电芯的内阻值,以保证一个电池组内的两两电芯之间的内阻值差值在一定范围内,从而使得电池组内两两电芯之间的端电压差值在对应的要求范围内。
本发明实施例中,一种对电池组中的电芯进行布设的方式可以是:依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。其中,可以对电芯内阻进行测量并计算各电芯之间的内阻值差值;然后基于依据内阻值差值与端电压差值之间的关系,对电芯进行分组,确定将哪些电芯组成一个电池组,从而保证端电压差值在要求范围内。
综上,本发明实施例中,当电芯属性为内阻属性时,可以在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定各电芯在相同荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系;进而能够依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立各电芯在相同荷电状态时内阻值差值与端电压差值之间的关系;即得到在相同荷电状态下,各电芯的内阻值差值对端电压差的影响,从而得到在各电芯荷电状态相同时,内阻属性对电芯之间一致性的影响,从而能够依据内阻值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,从而有效解决电芯间一致性的问题。
本发明另一个实施例中,可以在各电芯荷电状态不同时,确定内阻属性对电芯一致性的影响。
参照图8,示出了本发明再一种基于属性的电芯布设方法可选实施例的步骤流程图。
步骤802、分别建立各电芯的等效电路模型。
本步骤802与上述步骤302类似,在此不再赘述。
步骤804、在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明实施例中,可以确定在各电芯荷电状态不同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,以得到在不同荷电状态下,内阻属性对电芯之间一致性的影响。其中,一种方式可以是,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电。一个示例中,可以采用不同充放电能力倍率对各电芯的等效电路模型进行充放电,以保证各电芯的荷电状态不同;从而达到确定在各电芯荷电状态不同时,各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
步骤806、针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压。
步骤808、依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
步骤806-步骤808与上述步骤306-步骤308类似,在此不再赘述。
步骤810、依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间内阻属性对应的内阻值差值。
本步骤810与上述步骤710类似,在此不再赘述。
步骤812、依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯内阻值差值与端电压差值之间的关系。
本发明实施例中,可以基于两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值建立一一对应的关系,从而建立在各电芯荷电状态不同时,各电芯内阻值差值与端电压差值之间的关系。
步骤814、依据所述内阻值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
本步骤814与上述步骤714类似,在此不再赘述。
综上,本发明实施例中,当电芯属性为内阻属性时,可以在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定各电芯在不同荷电状态下预设时间段内的时间与端电压的关系;进而能够依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立各电芯在不同荷电状态下内阻值差值与端电压差值之间的关系;即得到在不同荷电状态下,各电芯的内阻值差值对端电压差的影响,进而得到在各电芯荷电状态不同时,内阻属性对电芯之间一致性的影响,然后能够依据内阻值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图9,示出了本发明一种基于属性的电芯布设装置实施例的结构框图,具体可以包括如下模块:
测试模块902,用于分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;
拟合模块904,用于依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;
差值计算模块906,用于依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;
关系建立模块908,用于建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;
布设模块910,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设。
参照图10,示出了本发明一种基于属性的电芯布设装置可选实施例的结构框图。
本发明一个可选实施例中,所述测试模块902包括:建模子模块9022,用于分别建立各电芯的对应的等效电路模型;充放电测试子模块9024,用于分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系。
本发明一个可选实施例中,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述充放电测试子模块9024,用于在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块908,包括:第一差值关系建立子模块9082,用于依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
本发明一个可选实施例中,所述属性为容量属性,所述属性值差值为容量值差值;所述充放电测试子模块9024,用于在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块908,包括:第二差值关系建立子模块9084,用于依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
本发明一个可选实施例中,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述充放电测试子模块9024,用于在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块908,包括:第三差值关系建立子模块9086,用于依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
本发明一个可选实施例中,所述属性为内阻属性,所述属性值差值为内阻值差值;所述充放电测试子模块9024,用于在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;所述关系建立模块908,包括:第四差值关系建立子模块9088,用于依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
本发明一个可选实施例中,所述等效电路模型包括:RC元件;所述拟合模块904包括:第一计算子模块9042,用于针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压;第二计算子模块9044,用于依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
本发明的一个可选实施例中,所述布设模块910,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息;和/或,依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。
综上,本发明实施例中,可以分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;然后依据时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;再依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值,并建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;进而可以依据属性值差值与端电压差值之间的关系,对电池组中的电芯进行布设,以有效解决电芯间一致性的问题。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种可读存储介质,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如本发明实施例任一所述的基于属性的电芯布设方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种基于属性的电芯布设方法和装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于属性的电芯布设方法,其特征在于,应用于电池系统中,所述电池系统包括电池组,所述电池组包括至少两个电芯,所述的方法包括:
分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;
依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;
依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;
建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;
依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设;
其中,所述分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系的步骤,包括:
分别建立各电芯的对应的等效电路模型;
分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
其中,所述依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设,包括:
依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息;和/或,
依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述属性为容量,所述属性值差值为容量值差值;
所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:
在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:
依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述属性为容量,所述属性值差值为容量值差值;
所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:
在保持各电芯内阻之间的差值在第一预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:
依据两两电芯之间的端电压差值和容量值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的容量值差值与端电压差值之间的关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述属性为内阻,所述属性值差值为内阻值差值;
所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:
在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以相同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态相同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:
依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态相同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述属性为内阻,所述属性值差值为内阻值差值;
所述分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系,包括:
在保持各电芯容量之间的差值在第二预设范围内的前提下,以不同充放电能力倍率分别对各电芯的等效电路模型进行充放电,确定在所述各电芯荷电状态不同时,所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
所述建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系,包括:
依据两两电芯之间的端电压差值和内阻值差值,建立在所述各电芯荷电状态不同时,所述两两电芯之间的内阻值差值与端电压差值之间的关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述等效电路模型包括:RC元件;
所述依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压,包括:
针对每一个电芯,依据所述电芯在预设时间段内的时间与端电压关系进行拟合,确定RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压;
依据所述RC元件对应的初始电压、电阻值,以及所述电芯对应的开路电压,计算出所述电芯对应的端电压。
7.一种基于属性的电芯布设装置,其特征在于,应用于电池系统中,所述电池系统包括电池组,所述电池组包括至少两个电芯,所述的装置包括:
测试模块,用于分别确定各电芯在预设时间段内的时间与端电压关系;
拟合模块,用于依据所述时间与端电压关系进行拟合,得到各电芯对应的端电压;
差值计算模块,用于依据各电芯对应的端电压计算两两电芯之间的端电压差值,以及计算两两电芯之间电芯属性对应的属性值差值;
关系建立模块,用于建立两两电芯之间的属性值差值与端电压差值之间的关系;
布设模块,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,对所述电池组中的电芯进行布设;
其中,所述测试模块包括:
建模子模块,用于分别建立各电芯的对应的等效电路模型;充放电测试子模块,用于分别对所述各电芯的等效电路模型进行充放电,确定所述各电芯在预设时间段内的时间与端电压的关系;
所述布设模块,用于依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,确定电芯的属性需求信息;和/或,依据所述属性值差值与端电压差值之间的关系,将多个电芯进行分组,组成多个电池组。
8.一种可读存储介质,其特征在于,当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如方法权利要求1-6任一所述的基于属性的电芯布设方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110261779A (zh) * 2019-06-25 2019-09-20 西安石油大学 一种三元锂电池荷电状态与健康状态在线协同估计方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108732510A (zh) * 2018-07-19 2018-11-02 哈尔滨工业大学 基于内部特征的锂离子电池一致性筛选分组方法
CN110261779A (zh) * 2019-06-25 2019-09-20 西安石油大学 一种三元锂电池荷电状态与健康状态在线协同估计方法

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