CN116593905A - 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116593905A CN116593905A CN202310789680.9A CN202310789680A CN116593905A CN 116593905 A CN116593905 A CN 116593905A CN 202310789680 A CN202310789680 A CN 202310789680A CN 116593905 A CN116593905 A CN 116593905A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery pack
- battery
- cell voltage
- sop
- power state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 75
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 26
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 9
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
- G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请提供一种电池功率状态SOP计算方法、装置、电子设备和存储介质,其中,电池功率状态SOP计算方法包括:基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于SOP修正系数修正电池功率状态等步骤。本申请至少能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题。同时,本申请具有兼顾动力性和续航能力等优点。
Description
技术领域
本申请涉及电池管理领域,具体而言,涉及一种电池功率状态SOP计算方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
专利文献CN201810044771.9提供一种电动汽车锂电池功率状态估算方法,其能够解决现有电动汽车锂电池功率状态估算导致电动汽车锂电池使用效率低的技术问题,其中,该专利文献记载如下技术方案:通过BMS获取电池系统SOC、电流、电压等参数,对当前SOC状态进行估算并根据估算结果查询功率表表格,以获取当前状态下的功率预测能力。
然而,该技术方式存在如下缺点:
第一、当SOC估算存在偏差时,SOC估算偏差会导致查功率表得到的SOP存在偏差,且从而会出现超出电池功率能力的情况;
第二、功率表表格为根据单体电池通过台架特定方法得到的数据,该数据为不连续数据,进而使用中需要采用插值法进行计算,而插值法得到的SOP精度低;
第三、随着电池循环数增加,电池的内阻增大,功率特性会变差,针对功率特性变差,该技术方案需要对寿命末期电芯进行功率能力测试,以获取末期SOP能力,这导致了该技术方案的测试周期较长。
第四、该方案对于电池系统出现异常情况,如压差大情况,单串电芯离群时,无法及时调整SOP,进而容易使电池单体出现超出使用边界。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池功率状态SOP计算方法、装置、电子设备和存储介质,用以克服背景技术存在的至少一种缺陷。
第一方面,本发明提供一种电池功率状态SOP计算方法,所述方法包括:
获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,并基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC;
基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间;
当所述第一时间大于所述第二时间时,基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
本申请第一方面通过获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,进而能够基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC,进而能够基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态,进而能够获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间,进而当所述第一时间大于所述第二时间时,能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
与现有技术相比,本申请能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
在可选的实施方式中,所述单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示所述单体电压变化率,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示所述最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示所述最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于单体电压变化率的计算式计算单体电压变化率。
在可选的实施方式中,所述充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示所述充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于充放电截止的边界冗余度对应的计算式计算充放电截止的边界冗余度。
在可选的实施方式中,所述SOP修正系数包括第一修正系数和第二修正系数;
以及,所述基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,包括:
基于所述电池包的温度和所述单体电压变化率确定所述第一修正系数;
基于所述电池包的温度和所述充放电截止的边界冗余度确定所述第二修正系数。
本可选的实施方式能够基于所述电池包的温度和所述单体电压变化率确定所述第一修正系数,另一方面,能够基于所述电池包的温度和所述充放电截止的边界冗余度确定所述第二修正系数。
在可选的实施方式中,所述基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态对应的计算式为:
SOPn=k*λa*SOPn-1+(1-k)*λb*SOPn-1;
其中,SOPn表示修正后的所述电池功率状态,SOPn-1表示修正前的所述电池功率状态,λa表示所述第一修正系数,λb表示所述第二修正系数,λa∈[0,1],λb∈[0,1],k表示标定值,k∈[0.2,0.8]。
本可选的实施方式能够电池功率状态对应的计算式修正SOP。
第二方面,本发明提供一种电池功率状态SOP计算装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,并基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC;
估算模块,用于基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
第二获取时间,用于获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间;
修正模块,用于在所述第一时间大于所述第二时间时,基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
本申请第二方面通过获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,进而能够基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC,进而能够基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态,进而能够获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间,进而当所述第一时间大于所述第二时间时,能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
与现有技术相比,本申请能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
在可选的实施方式中,所述单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示所述单体电压变化率,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示所述最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示所述最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于单体电压变化率的计算式计算单体电压变化率。
在可选的实施方式中,所述充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示所述充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于充放电截止的边界冗余度对应的计算式计算充放电截止的边界冗余度。
第三方面,本发明提供一种电子设备,包括:
处理器;以及
存储器,配置用于存储机器可读指令,所述指令在由所述处理器执行时,执行如前述实施方式任一项所述的电池功率状态SOP计算方法。
本申请第三方面的电子设备通过执行电池功率状态SOP计算方法,能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
第四方面,本发明提供一种存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行如前述实施方式-任一项所述的电池功率状态SOP计算方法。
本申请第四方面的存储介质通过执行电池功率状态SOP计算方法,能够基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种电池功率状态SOP计算方法的流程示意图;
图2是本申请实施例公开的一种电池功率状态SOP计算装置的结构示意图;
图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图1,图1是本申请实施例公开的一种电池功率状态SOP计算方法的流程示意图,如图1所示,本申请实施例的方法包括以下步骤:
101、获取电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,并基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC;
102、基于电池SOC和电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
103、获取第一时间和第二时间,其中,第一时间表征整车基于电池功率状态全功率放电需求时间,第二时间表征电池功率状态的功率表允许时间;
104、当第一时间大于第二时间时,基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于SOP修正系数修正电池功率状态。
本申请实施例通过获取电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,进而能够基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC,进而能够基于电池SOC和电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态,进而能够获取第一时间和第二时间,其中,第一时间表征整车基于电池功率状态全功率放电需求时间,第二时间表征电池功率状态的功率表允许时间,进而当第一时间大于第二时间时,能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于SOP修正系数修正电池功率状态。
与现有技术相比,本申请实施例能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请实施例通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
进一步地,本申请实施例的SOP修正是在第一时间大于第二时间这一条件下执行,这样一来,如果第一时间小于第二时间,即,例如,当整车需要以全功率P1运行10S,而电池功率状态的功率表允许时间为30S,则由于10S小于30S,进而能够保证整车以全功率运行10S,而不会出现全功率P1被修正为更低功率P2,进而使整车无法以全功率运行10s的情况。另一方面,如果电池功率状态的功率表允许时间为5S,则整车能够在0-5S阶段,以全功率P1运行,而在5S-10S以功率P2运行,从而兼顾整车动力性和整车续航性能。
在本申请实施例中,针对步骤101,电池包的当前电流可通过电流采样模块采集,例如,通过设置在电池管理系统上的采样模块采集电池包母线电流。
在本申请实施例中,针对步骤101,电池包的温度可通过设置在电池管理系统上的温度传感器检测得到。
在本申请实施例中,针对步骤101,电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压可通过电压采样单元获取,其中,关于具体如何通过电压采样单元获取电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压,请参阅现有技术,本申请实施例对此不作赘述。
在本申请实施例中,针对步骤101,基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC的一种具体方式为:
将电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度作为查询条件,查询OCV-SOC函数表,从而得到电池SOC,其中,关于OCV-SOC函数表的具体说明,请参阅现有技术。
在本申请实施例中,针对步骤101,基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC的一种具体方式为:
将电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度作为预先构建的电池模型的输入参数,基于电池模型计算电池SOC,其中,关于预先构建的电池模型请参阅现有技术中的可用于估算电池SOC的电池模型,本申请实施例对此不作赘述。
在可选的实施方式中,单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示单体电压变化率,Vcell_max表示电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于单体电压变化率的计算式计算单体电压变化率。
在可选的实施方式中,充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于充放电截止的边界冗余度对应的计算式计算充放电截止的边界冗余度。
在可选的实施方式中,SOP修正系数包括第一修正系数和第二修正系数;
以及,基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,包括:
基于电池包的温度和单体电压变化率确定第一修正系数;
基于电池包的温度和充放电截止的边界冗余度确定第二修正系数。
本可选的实施方式能够基于电池包的温度和单体电压变化率确定第一修正系数,另一方面,能够基于电池包的温度和充放电截止的边界冗余度确定第二修正系数。
针对上述实施方式,基于电池包的温度和单体电压变化率确定第一修正系数的一种具体方式为:
基于电池包的温度和单体电压变化率查询表1得到第一修正系数,其中,表1是不同温度不同单体电压变化率下的修正系数映射表。如表1所示,当电池包的温度在[T1,T2)这一区域,而单体电压变化率在(0, dV1/dt]这一区间时,第一修正系数为λ1,即λa=λ1。
表1
进一步地,在表1中,在同一温度区间内,第一修正参数λa(λ1,λ2…λm)遵循递减原则,例如,对于[T1,T2)这一温度区间,λ1,λ2…λm为递减,即λ1>λ2…>λm。
针对上述实施方式,基于电池包的温度和充放电截止的边界冗余度确定第二修正系数的一种具体方式为:
基于电池包的温度和充放电截止的边界冗余度查询表2得到第二修正系数,其中,表2是不同温度不同充放电截止的边界冗余度下的修正系数映射表,其中,充放电截止的边界冗余度是指电压冗余度。如表2所示,当电池包的温度在[T1,T2)这一区域,而充放电截止的边界冗余度在(0,ΔV1]这一区间时,第二修正系数为λ1,即λb=λ1。
表2
进一步地,在表2中,在同一温度区间内,第二修正参数λb(λ1,λ2…λq)遵循递增原则,例如,对于[T1,T2)这一温度区间,λ1,λ2…λq为递增,即λ1<λ2…<λq。
需要说明的是,关于表1和表2涉及的m,n,k,q,均为可标定值,其中,该可标定值的范围可基于不同电芯体系和电芯设计选择。
在可选的实施方式中,基于SOP修正系数修正电池功率状态对应的计算式为:
SOPn=k*λa*SOPn-1+(1-k)*λb*SOPn-1;
其中,SOPn表示修正后的电池功率状态,SOPn-1表示修正前的电池功率状态,λa表示第一修正系数,λb表示第二修正系数,λa∈[0,1],λb∈[0,1],k表示标定值,k∈[0.2,0.8]。
本可选的实施方式能够电池功率状态对应的计算式修正SOP。
实施例二
请参阅图2,图2是本申请实施例公开的一种电池功率状态SOP计算装置的结构示意图,如图2所示,本申请实施例的装置包括以下功能模块:
第一获取模块201,用于获取电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,并基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC;
估算模块202,用于基于电池SOC和电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
第二获取时间203,用于获取第一时间和第二时间,其中,第一时间表征整车基于电池功率状态全功率放电需求时间,第二时间表征电池功率状态的功率表允许时间;
修正模块204,用于在第一时间大于第二时间时,基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于SOP修正系数修正电池功率状态。
本申请实施例通过获取电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,进而能够基于电池包的当前电流、电池包的最高电芯单体电压、电池包的最低单体电压和电池包的温度,计算电池SOC,进而能够基于电池SOC和电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态,进而能够获取第一时间和第二时间,其中,第一时间表征整车基于电池功率状态全功率放电需求时间,第二时间表征电池功率状态的功率表允许时间,进而当第一时间大于第二时间时,能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于SOP修正系数修正电池功率状态。
与现有技术相比,本申请实施例能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请实施例通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请实施例的方法运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
在可选的实施方式中,单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示单体电压变化率,Vcell_max表示电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于单体电压变化率的计算式计算单体电压变化率。
在可选的实施方式中,充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
本可选的实施方式能够基于充放电截止的边界冗余度对应的计算式计算充放电截止的边界冗余度。
需要说明的是,关于本申请实施例的装置的其他详细说明,请参阅本申请实施例一的相关说明,本申请实施例对此不作赘述。
实施例三
请参阅图3,图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图,如图3所示,本申请实施例的电子设备包括:
处理器301;以及
存储器302,配置用于存储机器可读指令,指令在由处理器301执行时,执行如前述实施方式任一项的电池功率状态SOP计算方法。
本申请实施例的电子设备通过执行电池功率状态SOP计算方法,能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请实施例通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请实施例运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
实施例四
本申请实施例提供一种存储介质,存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行如前述实施方式-任一项的电池功率状态SOP计算方法。
本申请实施例的存储介质通过执行电池功率状态SOP计算方法,能够基于电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度修正电池功率状态,进而在使用过程中随单体电压变化率和充放电截止的边界冗余度进行实时修正,进而不断平缓分级修正电池功率SOP,解决了插值查表和SOC估算不准导致的电池的功率状态SOP预测不准这一技术问题,进而提高了SOP控制的可靠性、避免由于SOP不可靠导致电池包安全问题。此外,通过实时修正SOP,能够在电池系统出现异常情况时,降低电池单体超出使用边界的概率。
与此同时,本申请实施例通过获取初始状态电池功率能力和结合修正SOP,即可得到末期SOP能力,而无需对电池寿命末期功率能力进行单独测试,进而具有测试周期短、测试工作量小的优点。另一方面,在实际使用过程中,本申请实施例运算量小,进而有利于软件模型搭建和量产应用。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,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单元来实现本实施例方案的目的。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是,功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池功率状态SOP计算方法,其特征在于,所述方法包括:
获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,并基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC;
基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间;
当所述第一时间大于所述第二时间时,基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示所述单体电压变化率,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示所述最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示所述最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示所述充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述SOP修正系数包括第一修正系数和第二修正系数;
以及,所述基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,包括:
基于所述电池包的温度和所述单体电压变化率确定所述第一修正系数;
基于所述电池包的温度和所述充放电截止的边界冗余度确定所述第二修正系数。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态对应的计算式为:
SOPn=k*λa*SOPn-1+(1-k)*λb*SOPn-1;
其中,SOPn表示修正后的所述电池功率状态,SOPn-1表示修正前的所述电池功率状态,λa表示所述第一修正系数,λb表示所述第二修正系数,λa∈[0,1],λb∈[0,1],k表示标定值,k∈[0.2,0.8]。
6.一种电池功率状态SOP计算装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,并基于所述电池包的当前电流、所述电池包的最高电芯单体电压、所述电池包的最低单体电压和所述电池包的温度,计算电池SOC;
估算模块,用于基于所述电池SOC和所述电池包的温度进行查表插值,以得到电池功率状态;
第二获取时间,用于获取第一时间和第二时间,其中,所述第一时间表征整车基于所述电池功率状态全功率放电需求时间,所述第二时间表征所述电池功率状态的功率表允许时间;
修正模块,用于在所述第一时间大于所述第二时间时,基于所述电池包的温度、单体电压变化率和与充放电截止的边界冗余度确定SOP修正系数,并基于所述SOP修正系数修正所述电池功率状态。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述单体电压变化率的计算式为:
dV/dt=max(abs(dVcell_max/dt),abs(dVcell_min/dt));
其中,dV/dt表示所述单体电压变化率,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,dVcell_max/dt表示所述最高电芯单体电压的变化率,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,dVcell_min/dt表示所述最低电芯单体电压的变化率,max表示最大值运算,abs表示绝对值运算。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述充放电截止的边界冗余度对应的计算式为:
ΔV=min(abs(Vcell_max-Vend),abs(dVcell_min-Vend));
其中,ΔV表示所述充放电截止的边界冗余度,Vcell_max表示所述电池包的最高电芯单体电压,Vcell_min表示所述电池包的最低电芯单体电压,Vend表示充放电截止电压,min表示最小值运算,abs表示绝对值运算。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及
存储器,配置用于存储机器可读指令,所述指令在由所述处理器执行时,执行如权利要求1-5任一项所述的电池功率状态SOP计算方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-5任一项所述的电池功率状态SOP计算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310789680.9A CN116593905B (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310789680.9A CN116593905B (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116593905A true CN116593905A (zh) | 2023-08-15 |
CN116593905B CN116593905B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=87590217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310789680.9A Active CN116593905B (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116593905B (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002247773A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 |
JP2013104697A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Calsonic Kansei Corp | バッテリ・パックの入出力可能電力推定装置およびその方法 |
CN105548901A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-04 | 北京北交新能科技有限公司 | 一种轨道交通用钛酸锂电池功率状态预测方法 |
CN111257773A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-06-09 | 浙江零跑科技有限公司 | 一种基于水池算法的电池sop在线估算方法 |
CN112540297A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-23 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种研究锂离子电池过充安全冗余边界的方法 |
US20210199726A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-01 | China Lithium Battery Technology Co., Limted | Method and apparatus for determining state of power of battery system |
CN113687255A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质 |
CN114137414A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-03-04 | 上海科列新能源汽车技术有限公司 | 一种标定锂离子电池sop的方法 |
CN114148218A (zh) * | 2020-09-07 | 2022-03-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 更新电池系统sop参数值的方法、装置以及一种电动汽车 |
CN114594382A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-07 | 海南小鲨鱼智能科技有限公司 | 一种电池能源状态预测方法、装置、电子设备及存储介质 |
WO2022151482A1 (zh) * | 2021-01-18 | 2022-07-21 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机电池的功率状态估算方法及电子设备 |
CN114801868A (zh) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种电池的可用功率的动态修正方法、装置、设备及介质 |
CN115267566A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置及监视电池剩余容量的方法 |
CN116298965A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-06-23 | 之江实验室 | 动力安全评估方法、装置、电子装置和存储介质 |
-
2023
- 2023-06-30 CN CN202310789680.9A patent/CN116593905B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002247773A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 |
JP2013104697A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Calsonic Kansei Corp | バッテリ・パックの入出力可能電力推定装置およびその方法 |
CN105548901A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-04 | 北京北交新能科技有限公司 | 一种轨道交通用钛酸锂电池功率状态预测方法 |
CN111257773A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-06-09 | 浙江零跑科技有限公司 | 一种基于水池算法的电池sop在线估算方法 |
US20210199726A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-01 | China Lithium Battery Technology Co., Limted | Method and apparatus for determining state of power of battery system |
CN113687255A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 一种电池单体的状态诊断方法、设备及存储介质 |
CN114148218A (zh) * | 2020-09-07 | 2022-03-08 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 更新电池系统sop参数值的方法、装置以及一种电动汽车 |
CN112540297A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-23 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种研究锂离子电池过充安全冗余边界的方法 |
WO2022151482A1 (zh) * | 2021-01-18 | 2022-07-21 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机电池的功率状态估算方法及电子设备 |
CN114801868A (zh) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种电池的可用功率的动态修正方法、装置、设备及介质 |
CN115267566A (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置及监视电池剩余容量的方法 |
CN114137414A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-03-04 | 上海科列新能源汽车技术有限公司 | 一种标定锂离子电池sop的方法 |
CN114594382A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-07 | 海南小鲨鱼智能科技有限公司 | 一种电池能源状态预测方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN116298965A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-06-23 | 之江实验室 | 动力安全评估方法、装置、电子装置和存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JIAN WANG ET AL.: "An Online Method for Power State Estimation of Lithium-Ion Batteries under the Constraints of the Fusion Model Considering Temperature Effect", INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL SCIENCE, vol. 17, no. 7, pages 1 - 23 * |
彭思敏 等: "锂离子电池功率状态预测方法综述", 机械工程学报, vol. 58, no. 20, pages 361 - 378 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116593905B (zh) | 2023-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11408942B2 (en) | Method for predicting service life of retired power battery | |
WO2020259096A1 (zh) | 电池的许用功率估算方法、装置、系统和存储介质 | |
CN114572055B (zh) | 续航里程估算方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN111982334B (zh) | 温度修正方法及装置、计算机存储介质、处理器 | |
CN113866669B (zh) | 电芯内部短路故障的检测方法、装置、设备和介质 | |
CN111913111B (zh) | 放电功率校正方法、装置、存储介质及电子设备 | |
CN114371408B (zh) | 电池荷电状态的估算方法、充电曲线的提取方法及装置 | |
WO2022057583A1 (zh) | 一种电池充电控制方法和装置 | |
WO2023125129A1 (zh) | 电池soc的估算方法及相关装置 | |
CN113484763A (zh) | 一种电池剩余电量的确定方法、装置、设备及存储介质 | |
CN116593905B (zh) | 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN115842173A (zh) | 一种电池温度均衡方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN106855611B (zh) | 一种电池soc估算方法及系统 | |
AU2021435460A1 (en) | Energy storage system, battery monitoring method, and energy storage device | |
CN113206531A (zh) | 电池的电压保护方法及装置 | |
JP7497163B2 (ja) | 異常検出装置および異常検出方法 | |
WO2023082046A1 (zh) | 确定直流放电电阻和最大放电功率的方法及电池管理系统 | |
WO2023184870A1 (zh) | 动力电池的热管理方法、装置、电子设备和存储介质 | |
CN115421046B (zh) | 动力电池梯度利用筛选方法、装置、设备及存储介质 | |
CN111976539B (zh) | 确定电池的电压变化率的方法、装置、介质及设备 | |
CN114189013A (zh) | 一种充电装置、充电方法及计算机可读存储介质 | |
CN117554845B (zh) | 电池健康状态评估方法、装置、电子设备及存储介质 | |
US20240118347A1 (en) | Method and Apparatus for Monitoring Parameter of Battery Pack, and Storage Medium | |
CN116540115B (zh) | 电池能量状态监测方法和电池系统 | |
CN117648589B (zh) | 一种储能电池热失控预警方法、系统、电子设备及介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |