CN114325429B - 锂电储能自适应高精度电量计量方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了锂电储能自适应高精度电量计量方法、系统及存储介质，包括确定电池当前工作状态，基于检测电路对电池当前电量的检测，获得电池当前工作状态的电量均值，判断当前周期测得的电量值是否准确，本发明通过预设时间可周期性的对不同的电池状态下，进行当前周期的电量检测，并在电量区间中通过加权平均计算获得电池当前工作状态的电量均值，根据电量均值可判断下一周期检测电量数据的准确性，循环周期性的检测操作，以使精准电量值逼近电量值，保障了电量信息的精确度，受环境影响小。
Description
技术领域
本发明涉及锂电储能技术领域，具体为锂电储能自适应高精度电量计量方法、系统及存储介质。
背景技术
随着大功率型、小功率型锂电储能的广泛应用，锂电储能的剩余电量成为当前制约发展的主要因素。在使用过程中，锂电储能会造成不可逆的损害，其输入、输出电量将受很大的影响。需要充分考虑锂电储能中电池的性能，通过建立等效电路，分析电池内阻，研究容量衰退因子，获取精确计量锂电储能的初始电量和剩余电量方法。然而，锂电储能的运行过程是一个复杂的瞬态过程，锂电储能在不同环境和不同使用场合下具有不同特性，需要结合不同状态下的衰退因子，现有锂电储能的电量计量方法，其精确性较为低下，只能单一次的进行测量工作，由于全天的温度不一，电池的电量存储不同，受温度影响较大，现阶段没有很好的办法测量全天的锂电储能的电量信息，且由于电量信息没有很好的反馈信息计算功能，导致得到的电量信息容易受温度环境的影响，精确度低下，不利于对锂电储能电量的合理调度，且不利于对锂电储能的大规模推广，因此电量计量是需要解决的关键难题。
发明内容
本发明提供了锂电储能自适应高精度电量计量方法、系统及存储介质，目的在于通过在预设时间可周期性的对不同的电池状态下，进行当前周期的电量检测，并在电量区间中通过加权平均计算获得电池当前工作状态的电量均值，根据电量均值可判断下一周期检测电量数据的准确性，保障了电量信息的精确度，受环境影响小。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：锂电储能自适应高精度电量计量方法,具体包括如下步骤：
步骤一，确定电池当前工作状态，检测电池当前周期的电压差值，进行判断电源当前工作状态，并预设电池电量的均值偏差量；
步骤二，基于检测电路对电池当前电量的检测，所述电池当前工作状态预设数值检测次数为检测周期，获得电池当前工作状态的电量区间，以及落在电量区间内的剩余的电池电量数据；
步骤三，获得电池当前工作状态的电量均值，根据所述当前工作状态与所述电量区间，获得电池当前工作状态的电量均值，进行下一周期的循环检测；
步骤四，判断当前周期测得的电量值是否准确，将当前周期的测得的电量值与上一周期的获得的电量均值进行对比，判断当前周期的测得的电量值是否通过预设电池电量的均值偏差量；若通过则进入下一周期的检测中，若不通过，则返回上一周期再次进行当前电量区间的检测，获得电量均值，再次判断当前周期测得的电量值。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，步骤一中的当前工作状态包括充电状态、放电状态和闲置状态；
若所述当前工作状态是充电状态时，根据输入端电压和输入端电流获取当前输入功率，根据所述当前输入功率获得当前电量；
若所述当前工作状态是放电状态时，根据输出端电压和输出端电流获取当前输出功率，根据所述当前输出功率获得当前电量；
若所述当前工作状态是闲置状态时，根据定时测量电路，获得预设时间内的当前电量。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，步骤二中获得电池当前工作状态的电量区间，所述电量区间为根据所述当前周期的电压差值匹配所述电池的电压电量区间映射表得到。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，所述闲置状态下电池运行的检测周期设置至少1h，所述充电状态和放电状态下电池运行的检测周期均设置在5-15min。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，在对电池当前周期的瞬时开路电压前，经过滤波电路处理，得到所述当前周期的电压差值。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，所述检测周期的检测次数不少于10次。
优选地，上述锂电储能自适应高精度电量计量方法，所述电池电量的均值偏差量根据电池的容量参数确定。
一种锂电储能自适应高精度电量计量系统，包括电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器，用于对所述工作状态检测电路和电量检测电路输入电信号的处理；
还包括：工作状态检测电路，用于检测电池当前工作状态，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；
电量检测电路，用于检测电池当前电量，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；
晶振定时电路，用于预设电池当前工作状态下检测周期的时间，且与所述处理器连接；
模拟判断电路，用于判断当前周期测得的电量值，且与所述处理器连接；
显示单元，与所述处理器连接，用于显示所述处理器获得的电池电量值；
存储单元，用于存储一个或多个程序法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现所述的方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过预设时间可周期性的对不同的电池状态下，进行当前周期的电量检测，并在电量区间中通过加权平均计算获得电池当前工作状态的电量均值，根据电量均值可判断下一周期检测电量数据的准确性，循环周期性的检测操作，以使精准电量值逼近电量值，保障了电量信息的精确度，受温度环境的影响小，能够在恶劣低温的情况下进行精准的电量检测工作，具有很好的适用性和实用性。
附图说明
图1为本发明的步骤流程框图；
图2为本发明的锂电储能自适应高精度电量计量系统模块化结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：锂电储能自适应高精度电量计量方法,具体包括如下步骤：
步骤一，确定电池当前工作状态，检测电池当前周期的电压差值，进行判断电源当前工作状态，并预设电池电量的均值偏差量；
步骤二，基于检测电路对电池当前电量的检测，该电池当前工作状态预设数值检测次数为检测周期，获得电池当前工作状态的电量区间，以及落在电量区间内的剩余的电池电量数据；
步骤三，获得电池当前工作状态的电量均值，根据该当前工作状态与该电量区间，获得电池当前工作状态的电量均值，进行下一周期的循环检测；
步骤四，判断当前周期测得的电量值是否准确，将当前周期的测得的电量值与上一周期的获得的电量均值进行对比，判断当前周期的测得的电量值是否通过预设电池电量的均值偏差量；若通过则进入下一周期的检测中，若不通过，则返回上一周期再次进行当前电量区间的检测，获得电量均值，再次判断当前周期测得的电量值。
具体的，在步骤一中的当前工作状态包括充电状态、放电状态和闲置状态；若该当前工作状态是充电状态时，根据输入端电压和输入端电流获取当前输入功率，根据该当前输入功率获得当前电量；若该当前工作状态是放电状态时，根据输出端电压和输出端电流获取当前输出功率，根据该当前输出功率获得当前电量；若该当前工作状态是闲置状态时，根据定时测量电路，获得预设时间内的当前电量。同时步骤二中获得电池当前工作状态的电量区间，该电量区间为根据该当前周期的电压差值匹配该电池的电压电量区间映射表得到。
优选地，该闲置状态下电池运行的检测周期设置至少1h，该充电状态和放电状态下电池运行的检测周期均设置在5-15min。
进一步的，在对电池当前周期的瞬时开路电压前，经过滤波电路处理，得到该当前周期的电压差值。
较佳的，该检测周期的检测次数不少于10次。
需要注意的，该电池电量的均值偏差量根据电池的容量参数确定。
请参阅图2，一种锂电储能自适应高精度电量计量系统，包括电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器，用于对所述工作状态检测电路和电量检测电路输入电信号的处理；还包括：工作状态检测电路，用于检测电池当前工作状态，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；电量检测电路，用于检测电池当前电量，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；晶振定时电路，用于预设电池当前工作状态下检测周期的时间，且与所述处理器连接；模拟判断电路，用于判断当前周期测得的电量值，且与所述处理器连接；显示单元，与所述处理器连接，用于显示所述处理器获得的电池电量值；存储单元，用于存储一个或多个程序，当该一个或多个程序被该一个或多个处理器执行时，能使得该一个或多个处理器实现上述的方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时能实现该的方法。
本发明另还提供一种计算机可读存储介质，用于存储非暂时性计算机可读指令，当该非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，使得所述计算机执行时实现如本实施例中一个或多个的形式化验证方法。
综上所述，本发明通过预设时间可周期性的对不同的电池状态下，进行当前周期的电量检测，并在电量区间中通过加权平均计算获得电池当前工作状态的电量均值，根据电量均值可判断下一周期检测电量数据的准确性，循环周期性的检测操作，以使精准电量值逼近电量值，保障了电量信息的精确度，受环境影响小。应该注意的是，逼近可为数学概念中的无限逼近、函数逼近或最佳逼近等。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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设备上，使得在计算机或其他可编程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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一，确定电池当前工作状态，检测电池当前周期的电压差值，进行判断电源当前工
作状态，并预设电池电量的均值偏差量；
步骤二，基于检测电路对电池当前电量的检测，所述电池当前工作状态预设数值检测次数为检测周期，获得电池当前工作状态的电量区间，以及落在电量区间内的剩余的电池电量数据；
步骤三，获得电池当前工作状态的电量均值，根据所述当前工作状态与所述电量区间，获得电池当前工作状态的电量均值，进行下一周期的循环检测；
步骤四，判断当前周期测得的电量值是否准确，将当前周期的测得的电量值与上一周期的获得的电量均值进行对比，判断当前周期的测得的电量值是否通过预设电池电量的均值偏差量；若通过则进入下一周期的检测中，若不通过，则返回上一周期再次进行当前电量区间的检测，获得电量均值，再次判断当前周期测得的电量值。
2.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，步骤一中的当前工作状态包括充电状态、放电状态和闲置状态；
若所述当前工作状态是充电状态时，根据输入端电压和输入端电流获取当前输入功率，根据所述当前输入功率获得当前电量；
若所述当前工作状态是放电状态时，根据输出端电压和输出端电流获取当前输出功率，根据所述当前输出功率获得当前电量；
若所述当前工作状态是闲置状态时，根据定时测量电路，获得预设时间内的当前电量。
3.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，步骤二中获得电池当前工作状态的电量区间，所述电量区间为根据所述当前周期的电压差值匹配所述电池的电压电量区间映射表得到。
4.根据权利要求2所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，所述闲置状态下电池运行的检测周期设置至少1h，所述充电状态和放电状态下电池运行的检测周期均设置在5-15min。
5.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，在对电池当前周期的瞬时开路电压前，经过滤波电路处理，得到所述当前周期的电压差值。
6.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，所述检测周期的检测次数不少于10次。
7.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于：所述电池电量的均值偏差量根据电池的容量参数确定。
8.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，应用于一种锂电储能自适应高精度电量计量系统，包括电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器，用于对所述工作状态检测电路和电量检测电路输入电信号的处理；
还包括：工作状态检测电路，用于检测电池当前工作状态，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；
电量检测电路，用于检测电池当前电量，其输入端与所述电池电性连接，且输出端与所述处理器连接；
晶振定时电路，用于预设电池当前工作状态下检测周期的时间，且与所述处理器连接；
模拟判断电路，用于判断当前周期测得的电量值，且与所述处理器连接；
显示单元，与所述处理器连接，用于显示所述处理器获得的电池电量值；
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.根据权利要求1所述的锂电储能自适应高精度电量计量方法，其特征在于，应用于一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
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