CN116500482B - 磷酸铁锂电池soh的估测方法及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质,属于磷酸铁锂电池SOH估测技术领域。所述估测方法包括获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%‑70%之间的实时数据,其中,所述实时数据包括电流和电压;本发明通过分别获取每个电芯在放电状态下且SOC值处于30%‑70%的实时数据,计算出每个电芯的电压差和电流差,并根据电流差等分划出多个区间,根据实时数据更新每个区间内部的值,最后计算出每个电芯的总内阻以及每个电芯的SOH值,进而能够对电池中每个电芯的SOH值进行估测,同步能够实现对每个电芯的诊断。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂电池SOH估测技术领域,具体地涉及一种磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质。
背景技术
磷酸铁锂电池具有高能量密度、长寿命、安全性高、充电速度快、环保等优势,故其被广泛应用与电动汽车、储能系统、电动工具、电子产品等领域。
磷酸铁锂电池的SOH(电池健康状态)是其关键参数之一,磷酸铁锂电池的SOH体现了当前电池相对于新电池来说存储电能的能力,是用户评估电池弱化状态及失效状态的直接参数。
目前,电池管理系统主要采用循环圈数累计法来进行SOH估测,该种方法将电池实际循环圈数作为SOH估测分母,将当前循环圈数作为分子,用于估测电池的健康状态。但是该种方法模型简单,估测精度低,且无法确认电池中的故障电芯。
本申请发明人在实现本发明的过程中发现,现有技术的上述方案具有估测精度低且无法确认电池中的故障电芯的缺陷。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质,该磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质具有估测精度高且能够同步确认电池中故障电芯的功能。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种磷酸铁锂电池SOH的估测方法,包括:
获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%-70%之间的实时数据,其中,所述实时数据包括电流和电压;
根据所述实时数据获取所述电芯的电压差和电流差;
根据所述电芯的电流差等分划出多个相邻的区间,并初始化所述区间内部电压差和电流差的组数为0;
将所述电芯的每组电压差和电流差分别输入到对应的区间内部;
更新每个所述区间内部的电压差、电流差以及对应的组数;
根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻;
根据所述电芯的总内阻获取所述电芯的SOH值;
根据每个所述电芯的SOH值获取所述磷酸铁锂电池的SOH值。
可选地,获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%-70%之间的实时数据包括:
获取所述磷酸铁锂电池的状态;
判断所述磷酸铁锂电池是否处于放电状态;
在判断所述磷酸铁锂电池处于放电状态的情况下,获取所述磷酸铁锂电池中每个电芯的SOC值;
判断当前所述电芯的SOC值是否大于30%;
在判断当前所述电芯的SOC值大于30%的情况下,再次判断当前所述电芯的SOC值是否小于70%;
在判断当前所述电芯的SOC值小于70%的情况下,获取当前所述电芯的实时数据;
获取预设采样频率;
根据所述预设采样频率获取下一个采样时刻;
返回判断当前所述电芯的SOC值是否大于30%的步骤。
可选地,获取预设采样频率包括:
获取初始最大采样频率;
根据所述最大采样频率获取所述电芯在标准放电时且SOC值位于30%至70%之间的标准数据,其中,所述标准数据包括电流和电压;
根据所述标准数据拟合出所述电芯的标准拟合直线;
根据公式(1)更新采样频率,
,(1)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率,/>为整数编号;
根据最新采样频率获取所述电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据;
根据所述数据拟合出所述电芯的拟合直线;
比较所述拟合直线和所述标准拟合直线,判断误差是否在预设误差范围之内;
在判断所述误差在预设误差范围之内的情况下,判断最新采样频率是否低于预设阈值;
在判断最新采样频率低于预设阈值的情况下,输出所述最新采样频率作为预设采样频率;
在判断最新采样频率高于或等于预设阈值的情况下,返回根据公式(1)更新采样频率的步骤;
在判断所述误差不在预设误差范围之内的情况下,根据公式(2)更新所述采样频率,
,(2)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率;
返回根据最新采样频率获取所述电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据的步骤。
可选地,根据所述实时数据获取所述电芯的电压差和电流差包括:
根据公式(3)计算所述电芯的电流差,
,(3)
其中,为所述电芯的第/>个电流差,/>为所述电芯的第/>个电流,/>为所述电芯的第/>个电流,/>为整数编号;
根据公式(4)计算所述电芯的电压差,
,(4)
其中,为所述电芯的第/>个电压差,/>为所述电芯的第/>个电压,/>为所述电芯的第/>个电压。
可选地,更新每个所述区间内部的电压差、电流差以及对应的组数包括:
根据公式(5)更新每个所述区间内部的电流差,
,(5)
其中,为第/>个所述区间最新的电流差,/>为第/>个所述区间当前的电流差,为第/>个所述区间新输入的电流差,/>为第/>个所述区间中当前累计输入的电流差和电压差的组数,/>为整数编号,/>为整数编号,/>;
根据公式(6)更新每个所述区间内部的电压差,
,(6)
其中,为第/>个所述区间最新的电压差,/>为第/>个所述区间当前的电压差,为第/>个所述区间新输入的电压差;
根据公式(7)更新每个所述区间内部的组数,
,(7)
其中,为第/>个所述区间中新输入的电流差和电压差对应的组数。
可选地,根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻包括:
判断所述组数是否大于第一预设值;
在判断所述组数大于第一预设值的情况下,认定所述区间为可用区间;
判断所述可用区间的数量是否大于第二预设值;
在判断所述可用区间的数量大于第二预设值的情况下,根据公式(8)计算所述电芯的拟合直线的斜率,
,(8)
其中,为第/>个所述电芯的拟合直线的斜率,/>为所述可用区间的数量,/>为整数编号,/>为整数编号。
可选地,根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻还包括:
根据公式(9)计算所述电芯的总内阻,
,(9)
其中,为第/>个所述电芯的总内阻。
可选地,根据所述电芯的总内阻获取所述电芯的SOH值包括:
根据公式(10)计算所述电芯的SOH值,
,(10)
其中,为第/>个所述电芯的SOH值,/>为温度系数,/>为所述电芯的标准内阻值。
可选地,根据每个所述电芯的SOH值获取所述磷酸铁锂电池的SOH值包括:
获取每个所述电芯的SOH值,以形成所述电芯的SOH值集合;
将所述SOH值集合中的值相互比较,获取最小值;
将所述SOH值集合中的最小值作为所述磷酸铁锂电池的SOH值。
另一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有指令,所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如上任一所述的估测方法。
通过上述技术方案,本发明提供的磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质通过分别获取每个电芯在放电状态下且SOC值处于30%-70%的实时数据,计算出每个电芯的电压差和电流差,并根据电流差等分划出多个区间,根据实时数据更新每个区间内部的值,最后计算出每个电芯的总内阻以及每个电芯的SOH值,进而能够对电池中每个电芯的SOH值进行估测,同步能够实现对每个电芯的诊断;此外,采用根据实时的电压差和电流差进行估测的方式,估测精度以及可靠性高。
本发明实施例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
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法的流程图;
图2是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中获取实时数据的流程图;
图3是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中获取预设采样频率的流程图;
图4是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中计算电流差和电压差的流程图;
图5是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中区间内部更新的流程图;
图6是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中获取电芯总内阻的流程图;
图7是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中获取电池的SOH值的流程图;
图8是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法中SOC在30%-70%之间时电压差和电流差的关系图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
图1是根据本发明的一个实施方式的磷酸铁锂电池SOH的估测方法的流程图。在图1中,该估测方法可以包括:
在步骤S10中,获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%-70%之间的实时数据,其中,实时数据包括电流和电压。具体地,在磷酸铁锂电池的放电时的环境温度处于5°-45°时,电流差和电压差呈现一定的规律。具体地,如图8所示,磷酸铁锂电池的SOC值处于30%-70%时的电压差和电流差的关系近似于线性。因此,需要磷酸铁锂电池的SOC值处于30%-70%时的电压和电流进行采样。
在步骤S11中,根据实时数据获取电芯的电压差和电流差。其中,在获取到磷酸铁锂电池放电时的电压和电流后,还需要计算相邻两组实时数据的电压差和电流差。
在步骤S12中,根据电芯的电流差等分划出多个相邻的区间,并初始化区间内部电压差和电流差的组数为0。其中,相邻两组实时数据的电流差数值大小不一,根据计算出的多组电流差的大小进行区间划分。具体地,划分区间可以包括如下所示,
,共计八个区间。
在步骤S13中,将电芯的每组电压差和电流差分别输入到对应的区间内部。其中,在划分好区间后,将多组计算出的电压差和电流差分别输入至对应的区间内部。
在步骤S14中,更新每个区间内部的电压差、电流差以及对应的组数。其中,在输入电压差和电流差时,对于每个区间中输入的电压差和电流差的组数需要进行同步统计。具体地,同一时间段内的电压差和电流差为一组。
在步骤S15中,根据每个区间内部的电压差和电流差获取电芯的总内阻。其中,根据八个区间内部的电压差和电流差进行线性拟合,以获取磷酸铁锂电池在放电状态下SOC值在30%-70%之间电压差和电流差的线性关系,进而可以获取该电芯的总内阻。具体地,该总内阻包括欧姆内阻和极化内阻。
在步骤S16中,根据电芯的总内阻获取电芯的SOH值。其中,根据计算出的电芯的总内阻后,计算出电芯的SOH值。
在步骤S17中,根据每个电芯的SOH值获取磷酸铁锂电池的SOH值。其中,在获取到每个电芯的SOH值后,可以根据每个电芯的SOH值计算出整个磷酸铁锂电池的SOH值。
在步骤S10至步骤S17中,先获取磷酸铁锂电池在放电状态下,且其SOC值位于30%-70%之间的实时电压和电流,再计算出相邻两组的电压差和电流差。根据电流差划出相邻的多个等分区间,并将计算出的电压差和电流差分别输入至对应的区间内部。最后根据每个内部的电压差和电流差计算出每个电芯的SOH值,根据每个电芯的SOH值获取磷酸铁锂电池的SOH值。
传统的磷酸铁锂电池的SOH估测,一般是通过采用循环圈数累计法来进行SOH估测,具体地,将电池实际循环圈数作为SOH估测分母,将当前循环圈数作为分子。但是该种方法模型简单,估测精度低,且无法确认电池中的故障电芯。在本发明的该实施方式中,采用对磷酸铁锂电池在放电且SOC值处于30%-70%之间的电压差和电流差进行拟合的方式,能够准确获得每个电芯的总内阻,进而可以准确获取每个电芯以及磷酸铁锂电池的SOH值。该种方式可以实现对每个电芯的SOH值的获取以及诊断,便于找出故障电芯;且根据实时数据进行估测的方式,估测精度以及可靠性高。
在本发明的该实施方式中,为了获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值处于30%-70%之间的实时数据,还需要对磷酸铁锂电池的状态以及SOC值的大小进行判断选取,具体地判断选取过程可以如图2所示。具体地,在图2中,该估测方法可以包括:
在步骤S20中,获取磷酸铁锂电池的状态。其中,磷酸铁锂电池的状态包括充电、放电、等待启动等。
在步骤S21中,判断磷酸铁锂电池是否处于放电状态。
在步骤S22中,在判断磷酸铁锂电池处于放电状态的情况下,获取磷酸铁锂电池中每个电芯的SOC值。其中,若磷酸铁锂电池处于放电状态,则还需要对电芯的SOC值进行选取。若磷酸铁锂电池不处于放电状态,则此时不对该磷酸铁锂电池的SOH值进行估测。
在步骤S23中,判断当前电芯的SOC值是否大于30%。
在步骤S24中,在判断当前电芯的SOC值大于30%的情况下,再次判断当前电芯的SOC值是否小于70%。
在步骤S25中,在判断当前电芯的SOC值小于70%的情况下,获取当前电芯的实时数据。其中,若当前的SOC值在30%-70%之间,则获取当前电芯的电压和电流,反之则不进行采样。
在步骤S26中,获取预设采样频率。
在步骤S27中,根据预设采样频率获取下一个采样时刻。
在步骤S28中,返回判断当前电芯的SOC值是否大于30%的步骤。其中,为了保证采样的数据的SOC值都是在30%-70%之间,则需要对采样时刻的SOC值进行持续性判断。具体地,考虑放电状态的变换,该步骤也可包括返回判断所述磷酸铁锂电池是否处于放电状态的步骤。
在步骤S20至步骤S28中,先对磷酸铁锂电池的状态进行判断,若其在放电状态,则继续对其当前SOC值所处的范围进行进一步判断。若当前SOC值在30%-70%之间,则对当前的实时电压、电流进行采样。同理,根据预设的采样频率,获取下一个采样时刻,同样需要对当前磷酸铁锂电池的SOC值所处的范围进行判断,以此类推,进而可以可靠地获取到磷酸铁锂电池在放电时SOC值处于30%-70%之间的实时电压、电流。
在本发明的该实施方式中,对于采样频率的数值的获取,也是本估测方法的核心问题。具体地,预设采样频率越大,最后拟合的电压差和电流差的线性关系越准确,但同样的采样的数据越多,采样、拟合时间越长;反之,预设采样频率越小,采样、拟合时间短,但拟合的电压差和电流差的线性关系精确性越低。因此,同步考虑到本发明对拟合精度和效率的要求,对于预设采样频率的获取还可以包括如图3所示。具体地,在图3中,该估测方法还可以包括:
在步骤S30中,获取初始最大采样频率。其中,该最大采样频率可以准确拟合出电压差和电流差的线性关系。
在步骤S31中,根据最大采样频率获取电芯在标准放电时且SOC值位于30%至70%之间的标准数据,其中,标准数据包括电流和电压。
在步骤S32中,根据标准数据拟合出电芯的标准拟合直线。其中,该标准拟合直线精确性最高,即作为标准的拟合直线。
在步骤S33中,根据公式(1)更新采样频率,
,(1)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率,/>为整数编号。具体地,降低采样频率,以寻找拟合精度和效率的平衡值。
在步骤S34中,根据最新采样频率获取电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据。
在步骤S35中,根据数据拟合出电芯的拟合直线。
在步骤S36中,比较拟合直线和标准拟合直线,判断误差是否在预设误差范围之内。其中,对于拟合直线和标准拟合直线的误差比较,包括但不限于对两组拟合直线的最大y值差值进行判断的方式,判断其是否小于差值阈值,进而可以此对当前拟合直线的精度进行确定,判断其精度是否满足要求。
在步骤S37中,在判断误差在预设误差范围之内的情况下,判断最新采样频率是否低于预设阈值。其中,再次对采样频率进行判断,以确定其是否小,即采样、拟合效率是否高。
在步骤S38中,在判断最新采样频率低于预设阈值的情况下,输出最新采样频率作为预设采样频率。其中,若最新采样频率小于预设阈值,则说明该采样频率对应的采样、拟合精度符合要求且效率符合要求,即精度以及效率均较高。
在步骤S39中,在判断最新采样频率高于或等于预设阈值的情况下,返回根据公式(1)更新采样频率的步骤。其中,若最新采样频率高于或等于预设阈值,则说明采样、拟合效率还是低,还需要继续降低采样频率。
在步骤S40中,在判断误差不在预设误差范围之内的情况下,根据公式(2)更新采样频率,
,(2)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率。其中,若误差不在预设范围内,则说明拟合精度不符合要求,则需要增加采样频率。
在步骤S41中,返回根据最新采样频率获取电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据的步骤。
在步骤S30至步骤S41中,先根据初始的最大采样频率获取对应的标准数据,以拟合出标准拟合直线。然后降低采样频率,同时拟合出对应的拟合直线,将该拟合直线与标准拟合直线进行比较,判断误差是否在误差范围之间。若误差在误差范围之内,则说明该拟合直线精度满足要求,则再次判断采样频率是否小于预设阈值。若采样频率同样小于预设阈值,则说明此时的采样频率对应的采样和拟合的效率和精度都满足要求,因此可作为预设采样频率输出,反之则需要继续降低频率或者增加频率重新拟合。该种方式可以有效地选择出最合适的预设采样频率,以同步保障采样和拟合的效率和精度要求。
在本发明的该实施方式中,为了获取电芯的电压差和电流差,还需对采集到的相邻的两组电压和电流进行计算,具体地计算步骤可以如图4所示。具体地,在图4中,该估测方法还可以包括:
在步骤S42中,根据公式(3)计算电芯的电流差,
,(3)
其中,为电芯的第/>个电流差,/>为电芯的第/>个电流,/>为电芯的第/>个电流,/>为整数编号。
在步骤S43中,根据公式(4)计算电芯的电压差,
,(4)
其中,为电芯的第/>个电压差,/>为电芯的第/>个电压,/>为电芯的第/>个电压。
在本发明的该实施方式中,在每个区间内部输入对应的电压差、电流差时,还需要结合该区间内部之前的电压差、电流差对其内部整体的电压差、电流差进行更新,具体地更新步骤可以如图5所示。具体地,在图5中,该估测方法可以包括:
在步骤S50中,根据公式(5)更新每个区间内部的电流差,
,(5)
其中,为第/>个区间最新的电流差,/>为第/>个区间当前的电流差,/>为第/>个区间新输入的电流差,/>为第/>个区间中当前累计输入的电流差和电压差的组数,/>为整数编号,/>为整数编号,且/>。
在步骤S51中,根据公式(6)更新每个区间内部的电压差,
,(6)
其中,为第/>个区间最新的电压差,/>为第/>个区间当期的电压差,/>为第个区间新输入的电压差。
在步骤S52中,根据公式(7)更新每个区间内部的组数,
,(7)
其中,为第/>个区间中新输入的电流差和电压差对应的组数。
在步骤S50至步骤S52中,通过对每个区间内部的电压差、电流差以及组数进行实时更新,以保证每个区间内部仅有一组电压差以及电流差,进而便于提高后续直线拟合的效率和精度。
在本发明的该实施方式中,在获取到每个区间的电压差和电流差后,还需根据该值计算出电芯的总内阻,具体地步骤可以如图6所示。具体地,在图6中,该估测方法可以包括:
在步骤S60中,判断组数是否大于第一预设值。其中,每个区间内的组数反映了该区间内部输入的电压、电流的数量,因此考虑到后续拟合的可靠性,每个区间内部输入的组数必须要符合要求。
在步骤S61中,在判断组数大于第一预设值的情况下,认定区间为可用区间。其中,若组数大于第一预设值,则说明该区间为可用区间,反之则不可用。
在步骤S62中,判断可用区间的数量是否大于第二预设值。其中,虑到后续拟合的可靠性,可用区间的数量也需要满足一定的要求。
在步骤S63中,在判断可用区间的数量大于第二预设值的情况下,根据公式(8)计算电芯的拟合直线的斜率,
,(8)
其中,为第/>个电芯的拟合直线的斜率,/>为可用区间的数量,/>为整数编号,/>为整数编号。其中,若可用区间的数量大于第二预设值,则说明该可用区间的数量合格,进而可对该直线进行拟合,并获取该拟合直线的斜率,该拟合直线的斜率即为电芯的总内阻。
在步骤S64中,根据公式(9)计算电芯的总内阻,
,(9)
其中,为第/>个电芯的总内阻。
在步骤S60至步骤S64中,先对每个区间内的组数进行判断,以确定该区间是否为可用区间,再对可用区间的数量进行判断,以判断该可用区间的数量是否满足拟合要求。在可用区间的数量大于第二预设值的情况下,根据每个区间内部的电压差和电流差进行拟合并获取拟合直线的斜率,该斜率即为电芯的总内阻。采用对组数和可用区间的依次判定,可以有效地提高拟合直线的精度,也即对电芯总内部估测的精度。
在本发明的该实施方式中,在估测出每个电芯的总内阻后,进而可以估测出每个电芯的SOH值,具体地计算步骤可以如下所示,
根据公式(10)计算电芯的SOH值,
,(10)
其中,为第/>个电芯的SOH值,/>为温度系数,/>为电芯的标准内阻值。
在本发明的该实施方式中,在获取到每个电芯的SOH值后,可以对磷酸铁锂电池的SOH进行估测,具体地估测步骤可以如图7所示。具体地,在图7中,该估测方法还可以包括:
在步骤S70中,获取每个电芯的SOH值,以形成电芯的SOH值集合。
在步骤S71中,将SOH值集合中的值相互比较,获取最小值。其中,磷酸铁锂电池的SOH由SOH值最小的电芯决定。具体地,对于SOH值集合中的值相互比较的方法可以包括将相邻两个SOH值进行作差,若差值大于0选取第二个SOH值进行下一轮做差,反之则选择前一个SOH值进行下一轮做差。
在步骤S72中,将SOH值集合中的最小值作为磷酸铁锂电池的SOH值。
在步骤S70至步骤S72中,将每个电芯的SOH值进行汇总,并形成SOH值结合,选择SOH值结合中的最小值作为磷酸铁锂电池的SOH值即可。
另一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质。具体地,该计算机可读存储介质存储有指令,指令用于被机器读取以使得机器执行如上任一的估测方法。
通过上述技术方案,本发明提供的磷酸铁锂电池SOH的估测方法及可读存储介质通过分别获取每个电芯在放电状态下且SOC值处于30%-70%的实时数据,计算出每个电芯的电压差和电流差,并根据电流差等分划出多个区间,根据实时数据更新每个区间内部的值,最后计算出每个电芯的总内阻以及每个电芯的SOH值,进而能够对电池中每个电芯的SOH值进行估测,同步能够实现对每个电芯的诊断;此外,采用根据实时的电压差和电流差进行估测的方式,估测精度以及可靠性高。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、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,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,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、商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、商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“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种磷酸铁锂电池SOH的估测方法,其特征在于,包括:
获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%-70%之间的实时数据,其中,所述实时数据包括电流和电压;
根据所述实时数据获取所述电芯的电压差和电流差;
根据所述电芯的电流差等分划出多个相邻的区间,并初始化所述区间内部电压差和电流差的组数为0;
将所述电芯的每组电压差和电流差分别输入到对应的区间内部;
更新每个所述区间内部的电压差、电流差以及对应的组数;
根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻;
根据所述电芯的总内阻获取所述电芯的SOH值;
根据每个所述电芯的SOH值获取所述磷酸铁锂电池的SOH值;
根据所述实时数据获取所述电芯的电压差和电流差包括:
根据公式(3)计算所述电芯的电流差,
,(3)
其中,为所述电芯的第/>个电流差,/>为所述电芯的第/>个电流,/>为所述电芯的第/>个电流,/>为整数编号;
根据公式(4)计算所述电芯的电压差,
,(4)
其中,为所述电芯的第/>个电压差,/>为所述电芯的第/>个电压,/>为所述电芯的第/>个电压;
更新每个所述区间内部的电压差、电流差以及对应的组数包括:
根据公式(5)更新每个所述区间内部的电流差,
,(5)
其中,为第/>个所述区间最新的电流差,/>为第/>个所述区间当前的电流差,/>为第/>个所述区间新输入的电流差,/>为第/>个所述区间中当前累计输入的电流差和电压差的组数,/>为整数编号,/>为整数编号,且/>;
根据公式(6)更新每个所述区间内部的电压差,
,(6)
其中,为第/>个所述区间最新的电压差,/>为第/>个所述区间当前的电压差,/>为第/>个所述区间新输入的电压差;
根据公式(7)更新每个所述区间内部的组数,
,(7)
其中,为第/>个所述区间中新输入的电流差和电压差对应的组数;
根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻包括:
判断所述组数是否大于第一预设值;
在判断所述组数大于第一预设值的情况下,认定所述区间为可用区间;
判断所述可用区间的数量是否大于第二预设值;
在判断所述可用区间的数量大于第二预设值的情况下,根据公式(8)计算所述电芯的拟合直线的斜率,
,(8)
其中,为第/>个所述电芯的拟合直线的斜率,/>为所述可用区间的数量,/>为整数编号,/>为整数编号;
根据每个所述区间内部的电压差和电流差获取所述电芯的总内阻还包括:
根据公式(9)计算所述电芯的总内阻,
,(9)
其中,为第/>个所述电芯的总内阻;
根据所述电芯的总内阻获取所述电芯的SOH值包括:
根据公式(10)计算所述电芯的SOH值,
,(10)
其中,为第/>个所述电芯的SOH值,/>为温度系数,/>为所述电芯的标准内阻值。
2.根据权利要求1所述的估测方法,其特征在于,获取磷酸铁锂电池中每个电芯在放电状态下且SOC值位于30%-70%之间的实时数据包括:
获取所述磷酸铁锂电池的状态;
判断所述磷酸铁锂电池是否处于放电状态;
在判断所述磷酸铁锂电池处于放电状态的情况下,获取所述磷酸铁锂电池中每个电芯的SOC值;
判断当前所述电芯的SOC值是否大于30%;
在判断当前所述电芯的SOC值大于30%的情况下,再次判断当前所述电芯的SOC值是否小于70%;
在判断当前所述电芯的SOC值小于70%的情况下,获取当前所述电芯的实时数据;
获取预设采样频率;
根据所述预设采样频率获取下一个采样时刻;
返回判断当前所述电芯的SOC值是否大于30%的步骤。
3.根据权利要求2所述的估测方法,其特征在于,获取预设采样频率包括:
获取初始最大采样频率;
根据所述最大采样频率获取所述电芯在标准放电时且SOC值位于30%至70%之间的标准数据,其中,所述标准数据包括电流和电压;
根据所述标准数据拟合出所述电芯的标准拟合直线;
根据公式(1)更新采样频率,
,(1)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率,/>为整数编号;
根据最新采样频率获取所述电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据;
根据所述数据拟合出所述电芯的拟合直线;
比较所述拟合直线和所述标准拟合直线,判断误差是否在预设误差范围之内;
在判断所述误差在预设误差范围之内的情况下,判断最新采样频率是否低于预设阈值;
在判断最新采样频率低于预设阈值的情况下,输出所述最新采样频率作为预设采样频率;
在判断最新采样频率高于或等于预设阈值的情况下,返回根据公式(1)更新采样频率的步骤;
在判断所述误差不在预设误差范围之内的情况下,根据公式(2)更新所述采样频率,
,(2)
其中,为最新采样频率,/>为上一个采样频率;
返回根据最新采样频率获取所述电芯在放电时且SOC值位于30%至70%之间的数据的步骤。
4.根据权利要求1所述的估测方法,其特征在于,根据每个所述电芯的SOH值获取所述磷酸铁锂电池的SOH值包括:
获取每个所述电芯的SOH值,以形成所述电芯的SOH值集合;
将所述SOH值集合中的值相互比较,获取最小值;
将所述SOH值集合中的最小值作为所述磷酸铁锂电池的SOH值。
5.一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存储有指令,所述指令用于被机器读取以使得所述机器执行如权利要求1至4任一所述的估测方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014206484A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 矢崎総業株式会社 | 電池状態検出装置 |
CN104865445A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-08-26 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种动力电池内阻检测方法及动力电池健康度诊断方法 |
CN105652215A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-06-08 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 蓄电池健康状态的检测方法及装置 |
CN113557439A (zh) * | 2019-03-12 | 2021-10-26 | 三星Sdi株式会社 | 用于估计电池的健康状态的方法 |
CN114441970A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-05-06 | 上海瑞浦青创新能源有限公司 | 锂电池soh估算方法及系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100839385B1 (ko) * | 2006-11-01 | 2008-06-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법 |
US20230191945A1 (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Learning method of characteristic estimation model for secondary battery, characteristic estimation method, and characteristic estimation device for secondary battery |
-
2023
- 2023-06-26 CN CN202310754297.XA patent/CN116500482B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014206484A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 矢崎総業株式会社 | 電池状態検出装置 |
CN104865445A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-08-26 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种动力电池内阻检测方法及动力电池健康度诊断方法 |
CN105652215A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-06-08 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 蓄电池健康状态的检测方法及装置 |
CN113557439A (zh) * | 2019-03-12 | 2021-10-26 | 三星Sdi株式会社 | 用于估计电池的健康状态的方法 |
CN114441970A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-05-06 | 上海瑞浦青创新能源有限公司 | 锂电池soh估算方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《电源技术研究与设计》;杨亚飞 等;《电力系统备用电池健康状态估计》;1-5 * |
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