CN112213649B - 构建开路电压曲线的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力电池技术领域,公开了一种构建开路电压曲线的方法及系统,所述方法包括:基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。本发明可在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线,从而该OCV‑SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域,具体地涉及一种构建开路电压曲线的方法及系统。
背景技术
如今,动力电池市场正在快速增长,整车厂在不断增加新能源汽车(New EnergyVehicel)产量,而应用于能源存储的铅蓄电池也将被锂电池所取代。
锂电池系统存在于多种应用场景,例如混合动力电动车辆(HybirdElectricVehicle)、电动车辆(Electric Vehicle)、能量存储系统((Energy Storage System)等。所有这些系统都需要电池管理系统(Battery Management System)来负责控制电池运行过程。所有电池应用类型的共同点是电池包中的锂电池电芯都要经历各种充电和放电循环。所以确定每个电芯和电池包的实际荷电状态(SOC)非常重要。
SOC估计可采用不同的算法,但是开路电压-电池荷电状态(OCV-SOC)曲线几乎是所有已知算法的基本参数。由此,OCV-SOC曲线是SOC估计最重要的参数之一,因而获取正确的OCV-SOC曲线非常重要。但OCV-SOC曲线的数据主要来源于电芯测试,随着电芯老化,该OCV-SOC曲线会因阳极和阴极中活性材料的损失而发生变化。因此,如何获取真实的OCV-SOC曲线成为当今重要的一门研究课题。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种构建开路电压曲线的方法及系统,以在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线,从而该OCV-SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种构建开路电压曲线的方法,该方法包括:基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。
进一步的,在执行所述拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程的步骤之前,该方法还包括:获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,并且,所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系包括:获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度;基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序;以及判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系,其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。
进一步的,所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系还包括:统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间;以及在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下,执行所述将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系的步骤,其中,所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。
进一步的,所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压包括:采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压;确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度;以及在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下,获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。
进一步的,所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度包括:基于所述电池在所述充放电周期内的所述多个运行时刻的电流及电流积分函数,获取从每个充放电周期内的充电结束状态开始到所述多个运行时刻的所述实际放电深度。
进一步的,所述获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系包括:基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量,获取标定放电深度;以及基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程,获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系。
进一步的,所述构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线包括:基于所述实际电池容量及所述标定放电深度,获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系;以及基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。
相对于现有技术,本发明所述的构建开路电压曲线的方法具有以下优势:首先拟合开路电压与实际放电深度之间的关系模型,然后将标定荷电状态与标定电池容量输入所拟合的关系模型获取开路电压与标定放电深度之间的对应关系,最后根据实际电池容量、标定放电深度以及所获取的开路电压与标定放电深度之间的对应关系,构建开路电压随实际荷电状态变化的曲线,由此,可在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线,从而该OCV-SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。
本发明第二方面提供一种构建开路电压曲线的系统,该系统包括:拟合装置,用于基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;第一获取装置,用于基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及构建装置,用于基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际标定荷电状态变化的曲线。
进一步的,该系统还包括:第二获取装置,用于获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,其中,所述第二获取装置包括:获取模块,用于获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度;排序模块,用于基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序;以及判断模块,用于判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系,其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。
所述构建开路电压曲线的系统与上述构建开路电压曲线的方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本发明的又一目的在于提出一种机器可读存储介质,以在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线,从而该OCV-SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行根据所述的构建开路电压曲线的方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1为本发明实施方式所述的构建OCV曲线的方法的流程图;
图2是本发明实施方式所述的获取所述对应关系的流程图;
图3是本发明实施方式所述的获取OCV值的流程图;
图4是本发明实施方式所述的按DAh值的大小对OCV-DAh数组进行排序的流程图;
图5是本发明实施方式所述的拟合OCV-DAh线性模型的流程图;
图6为本发明实施方式所述的构建OCV曲线的流程图;以及
图7为本发明实施方式所述的构建OCV曲线的系统的结构图。
附图标记说明
10 拟合装置 20 第一获取装置
30 构建装置
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
图1是本发明实施方式所述的构建开路电压曲线的方法的流程图。如图1所示,所述构建开路电压OCV曲线的方法可包括如下步骤S101-S103。
步骤S101,基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程。
在执行步骤S101之前,所述构建OCV曲线的方法还可包括:获取所述电池的开路电压与实际放电深度(DAh,以下各实施例均以Ah为单位进行说明,但本发明中的放电深度并不限于此单位Ah)的对应关系。具体地,如图2所示,获取所述对应关系的过程可包括以下步骤S201-S203。
步骤S201,获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度。
在步骤S201中,获取开路电压的过程可包括:采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压;确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度;以及在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下,获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。
在采集开路电压之前,还需要检查使能OCV估计函数的条件,即执行采集时机需要满足前提条件,而前提条件取决于电芯化学特性。例如,电芯静置时间长短和/或电池包电流变化情况,当电芯静置时间大于预设时长和/或电池包电流变化小于预设变化时,可作为最适合开启估算功能的时机。
具体地,如图3所示,所述获取开路电压的过程可包括以下步骤S301-S305。
步骤S301,检查使能OCV估计函数的条件是否适合开启估计过程,若是,执行步骤S302;否则,继续执行步骤S301。
可通过电芯电压、电池包电流和/或模组温度来检查是否适合开启估计过程。
步骤S302,对充放电周期内的多个运行时刻的OCV值进行估计。
可基于电芯电压、电池包电流及模组温度,并采用任何可能的方式(例如,最小二乘法或其他先进算法)获得充放电周期内的多个运行时刻的OCV值。如OCV1、OCV2……OCVN。
步骤S303,计算所述充放电周期内的多个运行时刻的OCV值的精确度。
步骤S304,将所述充放电周期内的多个运行时刻的OCV值的精确度与预设精确度相比较。
步骤S305,将与大于或等于所述预设精确度的精确度所对应的所述充放电周期内的多个运行时刻的OCV值发送至排序模块。
关于上述排序模块,将于下文对其进行详细说明。当然,获取开路电压的过程还可仅包括步骤S301与步骤S302。
与此同时,所述步骤S201中获取实际放电深度的过程可包括:基于所述电池在所述充放电周期内的所述多个运行时刻的电流及电流积分函数,获取从每个充放电周期内的充电结束状态开始到所述多个运行时刻的所述实际放电深度。
具体地,对电池的电流(与上述采集的开路电压相对应)进行积分,积分函数在电池包达到充电结束(EOC)状态时复位,即积分函数的积分时间从达到EOC状态开始,直至到充放电周期内的多个运行时刻为止。例如,积分函数计算可以是从EOC状态到获得充放电周期内的多个运行时刻的电流吞吐量,即电池的放电深度。相应地,在发送充放电周期内的多个运行时刻的OCV值的同时,也将对应时刻的实际放电深度发送至排序模块,即将充放电周期内的多个运行时刻的OCV值与实际放电深度的对应表发送到排序模块,以按照实际放电深度的值对所述对应表进行排序。
步骤S202,基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序。
可将所获取的所述充放电周期内的多个运行时刻的OCV值按实际DAh值的升序或降序排列。OCV值与实际DAh的对应表(即OCV-实际DAh表,为了简便起见,下文均将OCV-实际DAh表简写为OCV-DAh表)可为维数可变的数据表。
对于当前估计的OCV-实际DAh数组而言,可能存在有以下4种可能的情况:1、当前估计值为第一组数据;2、当前估计值为第二组数据,且已排序的对应表中不存在相同的DAh值;3、当前估计值为第三组或第三组以上数据,且已排序的对应表中不存在相同的DAh值;4、当前估计值不是第一组数据,但已排序的对应表中已存在相同的DAh值。对于情况1,创建仅包含一个数据单元的空数组,并将当前估计的数组放入此数组中。情况2和3需要创建一个新的数据单元存放当期估计的数组,从而扩展当前数组。在情况4中,当前估计的数据将被舍弃。
如图4所示,通过排序模块进行排序的过程可包括以下步骤S401-S410。
步骤S401,检测当前估计的OCVN-DAhN数组的组数N是否等于1,若是(即等于1),执行步骤S402;否则(即大于1),执行步骤S403。
步骤S402,创建具有一个数组单元,并执行步骤S410。
步骤S403,判断数组中是否存在与当前估计的OCVN-DAhN数组中的DAhN值,若存在,则执行步骤S404;否则,执行步骤S405。
步骤S404,舍弃当前估计的OCVN-DAhN数组。
步骤S405,判断N=2是否成立,若是,则执行步骤S406,否则,执行步骤S409。
步骤S406,判断当前估计的OCV2-DAh2数组中的DAh2是否小于先前估计的OCV1-DAh1数组中的DAh1,若是,则执行步骤S407;否则,执行步骤是408。
步骤S407,在对应表的开头创建一个数组单元,并执行步骤S410。
步骤S408,在对应表的末尾创建一个数组单元,并执行步骤S410。
步骤S409,在对应表中找到与当前估计的OCVN-DAhN数组中的DAhN距离最近的两个数组单元,并在该两个数组单元之间创建一个数据单元,并执行步骤S410。
步骤S410,将当前估计的OCVN-DAhN数组放在所创建的数据单元内。
可通过第二获取装置(具体情况将于下文进行描述)执行上述步骤S201与步骤S202。
在执行步骤S202之后,所述获取所述对应关系的过程还可包括:统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间;以及在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下,执行下述步骤S203,其中,所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。
步骤S203,判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系。
其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。当然,所述第一预设放电深度范围、所述第二预设放电深度范围及所述第三预设放电深度范围可以相同,也可以不同。
若标定放电深度最大值为100%*Q,标定放电深度最小值为0%*Q,所述第一预设放电深度范围为65%*Q,且所述第二预设放电深度范围及所述第三预设放电深度范围均为45%*Q,其中Q为变量。以表1-表6为例,其中表1、表4-6均所列出的对应表中的OCV-实际DAh数组的分布符合预设分布条件(即分布合理);而表2中的实际DAh仅集中在头部,且实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围大于45%*Q;表3中的实际DAh仅集中在尾部,且实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围大于45%*Q,故表2与表3所列出的对应表中的OCV-实际DAh数组的分布不符合预设分布条件(即分布不合理)。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
在获取开路电压与实际放电深度的对应关系的情况下,基于所获取的对应关系进行拟合以获取开路电压与实际放电深度的关系方程(或模型)。例如,可拟合获取开路电压与实际放电深度的线性方程(或模型)。
具体地,如图5所示,拟合OCV-实际DAh线性模型的过程可包括以下步骤S501-S508。
步骤S501,接收并存储充放电周期内的多个运行时刻的OCV值与实际DAh的对应表,统计获取该对应表所耗费的时间,并执行步骤S502及步骤S503。
步骤S502,检查OCV-DAh数组的组数是否小于预设组数,若是,继续执行步骤S501;否则,执行步骤S504。
步骤S503,判断获取所述对应表所耗费的时间是否小于预设时间,若是,则执行步骤S504;否则,执行步骤S505。
步骤S504,判断所述对应表中的数组分布是否合理,若合理,则执行步骤S506;否则,舍弃所述对应表。
步骤S505,将所述对应表设置为不可用状态,并舍弃所述对应表。
步骤S506,将所述对应表设置为可用状态。
步骤S507,基于所述对应表中的OCV-实际DAh数组进行线性方程拟合,以获取相应的线性系数。
步骤S508,存储所获取的线性系数。
接着,将在下文介绍基于所获取的关系方程(例如,线性方程)来构建OCV曲线的过程,其主要分为步骤S102及步骤S103。
步骤S102,基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系。
本实施例采用分布均匀的标定荷电状态及标定电池容量获取分布均匀的标定放电深度,再结合所拟合的关系方程,获取分布均匀的开路电压与标定放电深度的对应关系。由于开路电压与标定放电深度的对应关系分布均匀,故由此通过步骤S103可获得更加准确且合理的开路电压随实际荷电状态变化的曲线。
该步骤S102的过程可包括:基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量,获取标定放电深度;以及基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程,获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系。
具体地,首先,基于现有的SOC估计算法获取标定荷电状态(标定SOC或默认SOC);然后,基于标定SOC及标定电池容量Cap,可获取标定放电深度(标定DAh)为标定;最后,将该标定DAh代入所拟合的线性方程中的实际DAh变量,以获取各个标定DAh对应的OCV值,从而OCV与标定DAh的对应关系。
步骤S102中的各个标定DAh点是由开发阶段定义的标定SOC转化而来的,由此,在本发明的最后一步(步骤S103)中,需要将转换来的标定DAh再转化为SOC值,以更适合于诸如SOC估计算法的电池算法。
步骤S103,基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。
该步骤S103的过程可包括:基于所述实际电池容量及所述标定放电深度,获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系;以及基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。
具体地,首先,基于现有的容量估计算法获取实际电池容量Cap_New;然后,基于Cap_New可获取实际SOC与标定DAh故关系式,即%;最后,将用实际SOC表示的标定DAh代替所拟合的线性方程中的标定DAh变量,以获取OCV随实际SOC变化的曲线。
具体地,如图6所示,所述构建OCV曲线的过程可包括以下步骤S601-S605。
步骤S601,基于OCV与实际DAh的对应表,拟合OCV与实际DAh的线性方程,以获取相应的线性系数,并执行步骤S602及步骤S603。
其中,所述OCV与实际DAh的对应表经第二获取装置处理得到。
在上述拟合过程中,所用的线性系数初始值C1(t-1)、……CN(t-1)为上次拟合过程中得到的线性系数,故需要执行步骤S602及步骤S603。
步骤S602,存储所述线性系数,以作为下次曲线拟合的初始值。
此次拟合过程所得到的线性系数为C1(t)、……CN(t)。
步骤S603,将标定SOC转换为标定DAh。
其中,所述标定SOC可通过现有的SOC估计算法获取,并且转换公式为标定。
步骤S604,将标定DAh代入所拟合的线性方程中的实际DAh变量,以获取OCV与标定DAh的对应表。
步骤S605,根据实际电池容量Cap_New、实际SOC及标定DAh三者的关系式,将OCV与标定DAh的对应表转换为OCV与实际SOC的对应表。
其中,所述Cap_New可通过现有的容量估计算法获取;并且,实际电池容量Cap_New、实际SOC及标定DAh三者之间的关系式为%。
当上述过程完成时,可将最终估计得到的OCV-实际SOC对应表发送给SOC估计算法模块,以替代原有默认的OCV-SOC曲线。
综上所述,本发明所述的构建开路电压曲线的方法具有以下优势:首先拟合开路电压与实际放电深度之间的关系模型,然后将标定荷电状态与标定电池容量输入所拟合的关系模型获取开路电压与标定放电深度之间的对应关系,最后根据实际电池容量、标定放电深度以及所获取的开路电压与标定放电深度之间的对应关系,构建开路电压随实际荷电状态变化的曲线,由此,可在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线,从而该OCV-实际SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。
相应地,图7是本发明实施方式提供的构建开路电压曲线的系统的结构图。如图7所示,所述系统可包括:拟合装置10,用于基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;第一获取装置20,用于基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及构建装置30,用于基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际标定荷电状态变化的曲线。
进一步的,该系统还包括:第二获取装置,用于获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,其中,所述第二获取装置包括:获取模块,用于获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度;排序模块,用于基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序;以及判断模块,用于判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系,其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。
进一步的,所述第二获取装置还包括:统计模块,用于统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间;相应地,所述判断模块在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下,执行所述将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系的步骤,其中,所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。
进一步的,所述获取模块包括:电压采集单元,用于采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压;精确度确定单元,用于确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度;以及电压获取单元,用于在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下,获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。
进一步的,所述获取模块还包括:实际放电深度获取单元,用于基于所述电池在所述充放电周期内的所述多个运行时刻的电流及电流积分函数,获取从每个充放电周期内的充电结束状态开始到所述多个运行时刻的所述实际放电深度。
进一步的,所述第一获取装置20包括:标定放电深度获取模块,用于基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量,获取标定放电深度;以及第一对应关系获取模块,用于基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程,获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系。
进一步的,所述构建装置30包括:第二对应关系获取模块,用于基于所述实际电池容量及所述标定放电深度,获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系;以及构建模块,用于基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。
有关本发明提供的构建开路电压曲线的系统的具体细节及益处可参阅上述针对构建开路电压曲线的方法的描述,于此不再赘述。
相应地,本发明还提供一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的构建开路电压曲线的方法。
所述机器可读存储介质包括但不限于相变内存(相变随机存取存储器的简称,Phase Change Random Access Memory,PRAM,亦称为RCM/PCRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体(Flash Memory)或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种构建开路电压曲线的方法,其特征在于,所述方法包括:
基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;
基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及
基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线,
其中,所述获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系包括:
基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量,获取标定放电深度;以及
基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程,获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,
其中,所述构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线包括:
基于所述实际电池容量及所述标定放电深度,获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系;以及
基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。
2.根据权利要求1所述的构建开路电压曲线的方法,其特征在于,在执行所述拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程的步骤之前,所述方法还包括:获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,并且,所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系包括:
获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度;
基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序;以及
判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系,
其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。
3.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法,其特征在于,所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系还包括:
统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间;以及
在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下,执行所述将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系的步骤,
其中,所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。
4.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法,其特征在于,所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压包括:
采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压;
确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度;以及
在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下,获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。
5.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法,其特征在于,所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度包括:
基于所述电池在所述充放电周期内的所述多个运行时刻的电流及电流积分函数,获取从每个充放电周期内的充电结束状态开始到所述多个运行时刻的所述实际放电深度。
6.一种构建开路电压曲线的系统,其特征在于,所述系统包括:
拟合装置,用于基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程;
第一获取装置,用于基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量,获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系;以及
构建装置,用于基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随实际标定荷电状态变化的曲线,
其中,所述第一获取装置包括:
标定放电深度获取模块,用于基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量,获取标定放电深度;以及
第一对应关系获取模块,用于基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程,获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,
其中,所述构建装置包括:
第二对应关系获取模块,用于基于所述实际电池容量及所述标定放电深度,获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系;以及
构建模块,用于基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系,构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。
7.根据权利要求6所述的构建开路电压曲线的系统,其特征在于,所述系统还包括:
第二获取装置,用于获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系,
其中,所述第二获取装置包括:
获取模块,用于获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度;
排序模块,用于基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序;以及
判断模块,用于判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况,并在该分布情况符合预设分布条件的情况下,将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系,
其中,所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。
8.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质上存储有指令,所述指令用于使得机器执行根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的构建开路电压曲线的方法。
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