CN117169733A - 一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117169733A CN117169733A CN202311435595.9A CN202311435595A CN117169733A CN 117169733 A CN117169733 A CN 117169733A CN 202311435595 A CN202311435595 A CN 202311435595A CN 117169733 A CN117169733 A CN 117169733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- state
- power
- charge
- power battery
- output power
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 73
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 63
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 51
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 6
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明属于电池管理技术领域,具体公开了一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质,通过获取动力电池的额定参数和工作状态参数来计算荷电状态值和输出功率,并构建相应的散点图进行曲线拟合,得到荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图,然后基于设定时间段进行相应的曲线段截取,确定各曲线段维度参量的最大值和最小值,计算对应的变化参数,再基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,利用动态稳定系数判定动力电池的工作状态稳定性,在其超出阈值时进行动态预警。本发明可以从多个变量维度对动力电池的工作状态进行评估,实现高效、可靠、准确的动力电池工作状态监控,保证其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于电池管理技术领域,具体涉及一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
动力电池是电动车辆的动力来源,动力电池的健康状态是影响动力电池和电动车辆使用寿命的重要评价指标,因此,在动力电池的使用过程中,对其工作状态进行有效的监控和预警十分关键。目前,对动力电池的状态监控主要通过电池管理系统来读取和计算动力电池的容量信息实现,或者通过监测动力电池的物理状态实现,这种单一维度的监测方式并不能很好地反映出动力电池的动态特性,无法对电池的使用状态进行有效的追踪分析,进而帮助用户规避因不良使用习惯而导致动力电池性能衰减问题。因此,现有的动力电池监控手段还有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质,用以解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,提供一种动力电池监控方法,包括:
获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度;
基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值;
根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率;
根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图;
分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图;
从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度;
根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数;
基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对;
在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
在一个可能的设计中,所述基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值,包括:
将动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流代入预置的荷电状态值计算公式中进行计算,得到动力电池在各时刻的荷电状态值,所述荷电状态值计算公式为
其中,SOC表征荷电状态值,IE表征额定放电电流,TE表征在额定放电电流下的持续放电时间,t为时间参量,Ii(t)表征在第i时刻的输出电流。
在一个可能的设计中,在将动力电池的额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间代入荷电状态值计算公式之前,所述方法还包括:
采用设定的老化系数对额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间进行校正。
在一个可能的设计中,所述方法还包括:
基于拟合后的荷电状态值曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测荷电状态值,基于拟合后的输出功率曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测输出功率,基于拟合后的工作温度曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测工作温度;
在预测荷电状态值超出设定的正常荷电状态值区间时,生成对应的第二监控预警信息进行预警提示,在预测输出功率超出设定的正常输出功率区间时,生成对应的第三监控预警信息进行预警提示,在预测工作温度超出设定的正常工作温度区间时,生成对应的第四监控预警信息进行预警提示。
在一个可能的设计中,所述根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率,包括:用相应时刻的输出电流乘以输出电压,得到动力电池在该时刻的输出功率。
在一个可能的设计中,所述根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数,包括:
将设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值代入预置的荷电变化参数计算式中进行计算,得到荷电变化参数,所述荷电变化参数计算式为H=(SOCmax-SOCmin)/△t,其中,H表征荷电变化参数,SOCmax表征最大荷电状态值,SOCmin表征最小荷电状态值,△t为设定时间段;
将设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率代入预置的功率变化参数计算式中进行计算,得到功率变化参数,所述功率变化参数计算式为G=(Pmax-Pmax)/△t,其中,G表征荷电变化参数,Pmax表征最大输出功率,Pmin表征最小输出功率,△t为设定时间段;
将设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度代入预置的温度变化参数计算式中进行计算,得到温度变化参数,所述温度变化参数计算式为W=(Tmax-Tmax)/△t,其中,W表征温度变化参数,Tmax表征最大工作温度,Tmin表征最小工作温度,△t为设定时间段。
在一个可能的设计中,所述基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,包括:
将荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数代入预置的动态稳定系数计算式中进行计算,得到对应的动态稳定系数,所述动态稳定系数计算式为D=(δH+ωW)2/εG,其中,D为动态稳定系数,δ为设定的荷电系数,ε为设定的功率系数,ω为设定的温度系数。
第二方面,提供一种动力电池监控系统,包括获取单元、第一计算单元、第二计算单元、构建单元、拟合单元、截取单元、确定单元、第三计算单元和预警单元,其中:
获取单元,用于获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度;
第一计算单元,用于基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值;
第二计算单元,用于根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率;
构建单元,用于根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图;
拟合单元,用于分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图;
截取单元,用于从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度;
确定单元,用于根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数;
第三计算单元,用于基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对;
预警单元,用于在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
第三方面,提供一种动力电池监控设备,包括:
存储器,用于存储指令;
处理器,用于读取所述存储器中存储的指令,并根据指令执行上述第一方面中任意一种所述的方法。
第四方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行第一方面中任意一种所述的方法。同时,还提供一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机上运行时,使所述计算机执行第一方面中任意一种所述的方法。
有益效果:本发明通过获取动力电池的额定参数和工作状态参数来计算荷电状态值和输出功率,并构建相应的散点图进行曲线拟合,得到荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图,然后基于设定时间段进行相应的曲线段截取,确定各曲线段维度参量的最大值和最小值,计算对应的变化参数,再基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,利用动态稳定系数判定动力电池的工作状态稳定性,在其超出阈值时进行动态预警,以实现高效、可靠的动力电池工作状态监控。本发明可以从多个变量维度对动力电池的工作状态进行评估,能较好地反映出动力电池的动态特性,有效提升对动力电池健康状态监控的准确性,从而帮助用户规避因不良使用习惯而导致的动力电池性能衰减,避免动力电池异常工作带来不可逆的影响,保证动力电池的稿使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1为本发明实施例1中方法的步骤示意图;
图2为本发明实施例2中系统的构成示意图;
图3为本发明实施例3中设备的构成示意图。
具体实施方式
在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在实施例中的具体含义。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统,以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中,可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术,以避免使得实施例不清楚。
实施例1:
本实施例提供一种动力电池监控方法,可应用于相应的动力电池监控处理器,如图1所示,方法包括以下步骤:
S1.获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度。
具体实施时,可从相应数据端或者本地配置参数中调取动力电池的额定参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间。通过相应数据采集端采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,并将采集的动力电池在放电过程中的工作状态参数上传至监控处理器,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度。
S2.基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值。
具体实施时,可将动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流代入预置的荷电状态值计算公式中进行计算,得到动力电池在各时刻的荷电状态值,所述荷电状态值计算公式为
其中,SOC表征荷电状态值,IE表征额定放电电流,TE表征在额定放电电流下的持续放电时间,t为时间参量,Ii(t)表征在第i时刻的输出电流。
并且在将动力电池的额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间代入荷电状态值计算公式之前,可采用设定的老化系数对额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间进行校正,老化系数可根据动力电池的使用年限设定,动力电池在实用一定时间后会产生老化的情况,通过采用老化系数对额定放电电流及持续放电时间进行校正,可以提升动力电池状态监测的准确性。
S3.根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率。
具体实施时,可利用相应时刻的输出电流乘以输出电压,得到动力电池在该时刻的输出功率。
S4.根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图。
具体实施时,处理器可利用动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,荷电状态值散点图的横坐标为时间,纵坐标为荷电状态值;利用动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,输出功率散点图的横坐标为时间,纵坐标为输出功率(单位为W);利用动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图,工作温度散点图的横坐标为时间,纵坐标为工作温度(单位为℃)。
S5.分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图。
具体实施时,可采用线性最小二乘法分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图。
并且,可采用相应的曲线趋势预测法来基于拟合后的荷电状态值曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测荷电状态值,基于拟合后的输出功率曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测输出功率,基于拟合后的工作温度曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测工作温度。然后在预测荷电状态值超出设定的正常荷电状态值区间时,生成对应的第二监控预警信息进行预警提示,在预测输出功率超出设定的正常输出功率区间时,生成对应的第三监控预警信息进行预警提示,在预测工作温度超出设定的正常工作温度区间时,生成对应的第四监控预警信息进行预警提示。
S6.从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度。
具体实施时,在得到荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图后,可根据设定的时间段从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度。
S7.根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数。
具体实施时,可将设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值代入预置的荷电变化参数计算式中进行计算,得到荷电变化参数,所述荷电变化参数计算式为H=(SOCmax-SOCmin)/△t,其中,H表征荷电变化参数,SOCmax表征最大荷电状态值,SOCmin表征最小荷电状态值,△t为设定时间段。
将设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率代入预置的功率变化参数计算式中进行计算,得到功率变化参数,所述功率变化参数计算式为G=(Pmax-Pmax)/△t,其中,G表征荷电变化参数,Pmax表征最大输出功率,Pmin表征最小输出功率,△t为设定时间段;
将设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度代入预置的温度变化参数计算式中进行计算,得到温度变化参数,所述温度变化参数计算式为W=(Tmax-Tmax)/△t,其中,W表征温度变化参数,Tmax表征最大工作温度,Tmin表征最小工作温度,△t为设定时间段。
S8.基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对。
具体实施时,在确定对应时间段的荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数后,将荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数代入预置的动态稳定系数计算式中进行计算,得到对应的动态稳定系数,所述动态稳定系数计算式为D=(δH+ωW)2/εG,其中,D为动态稳定系数,δ为设定的荷电系数,ε为设定的功率系数,ω为设定的温度系数。在计算得到动态稳定系数后,将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对。
S9.在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
具体实施时,若判定动态稳定系数未超过设定的系数阈值,就表明相应时间段动力电池的工作状态较为理想,反之,若判定动态稳定系数超过设定的系数阈值,就表明相应时间段动力电池的工作状态不够理想,此时即可生成对应的第一监控预警信息进行预警提示,以对用户使用动力电池的过程进行警示,从而帮助用户规避不良的动力电池使用习惯。
本实施例方法可以从多个变量维度对动力电池的工作状态进行评估,能较好地反映出动力电池的动态特性,有效提升对动力电池健康状态监控的准确性,从而帮助用户规避因不良使用习惯而导致的动力电池性能衰减,避免动力电池异常工作带来不可逆的影响,保证动力电池的稿使用寿命。
实施例2:
本实施例提供一种动力电池监控系统,如图2所示,包括获取单元、第一计算单元、第二计算单元、构建单元、拟合单元、截取单元、确定单元、第三计算单元和预警单元,其中:
获取单元,用于获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度;
第一计算单元,用于基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值;
第二计算单元,用于根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率;
构建单元,用于根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图;
拟合单元,用于分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图;
截取单元,用于从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度;
确定单元,用于根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数;
第三计算单元,用于基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对;
预警单元,用于在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
实施例3:
本实施例提供一种动力电池监控设备,如图3所示,在硬件层面,包括:
数据接口,用于建立处理器与数据采集端的数据对接;
存储器,用于存储指令;
处理器,用于读取所述存储器中存储的指令,并根据指令执行实施例1中的动力电池监控方法。
可选地,该设备还包括内部总线。处理器与存储器和数据接口可以通过内部总线相互连接,该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First InputFirst Output,FIFO)和/或先进后出存储器(First In Last Out,FILO)等。所述处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
实施例4:
本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行实施例1中的动力电池监控方法。其中,所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体,可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等,所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程系统。
本实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令在计算机上运行时,使所述计算机执行实施例1中的动力电池监控方法。其中,所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程系统。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。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 (10)
1.一种动力电池监控方法,其特征在于,包括:
获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度;
基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值;
根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率;
根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图;
分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图;
从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度;
根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数;
基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对;
在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,所述基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值,包括:
将动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流代入预置的荷电状态值计算公式中进行计算,得到动力电池在各时刻的荷电状态值,所述荷电状态值计算公式为
其中,SOC表征荷电状态值,IE表征额定放电电流,TE表征在额定放电电流下的持续放电时间,t为时间参量,Ii(t)表征在第i时刻的输出电流。
3.根据权利要求2所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,在将动力电池的额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间代入荷电状态值计算公式之前,所述方法还包括:
采用设定的老化系数对额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间进行校正。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于拟合后的荷电状态值曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测荷电状态值,基于拟合后的输出功率曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测输出功率,基于拟合后的工作温度曲线图进行曲线趋势预测,确定下一时刻的预测工作温度;
在预测荷电状态值超出设定的正常荷电状态值区间时,生成对应的第二监控预警信息进行预警提示,在预测输出功率超出设定的正常输出功率区间时,生成对应的第三监控预警信息进行预警提示,在预测工作温度超出设定的正常工作温度区间时,生成对应的第四监控预警信息进行预警提示。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,所述根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率,包括:用相应时刻的输出电流乘以输出电压,得到动力电池在该时刻的输出功率。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,所述根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数,包括:
将设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值代入预置的荷电变化参数计算式中进行计算,得到荷电变化参数,所述荷电变化参数计算式为H=(SOCmax-SOCmin)/△t,其中,H表征荷电变化参数,SOCmax表征最大荷电状态值,SOCmin表征最小荷电状态值,△t为设定时间段;
将设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率代入预置的功率变化参数计算式中进行计算,得到功率变化参数,所述功率变化参数计算式为G=(Pmax-Pmax)/△t,其中,G表征荷电变化参数,Pmax表征最大输出功率,Pmin表征最小输出功率,△t为设定时间段;
将设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度代入预置的温度变化参数计算式中进行计算,得到温度变化参数,所述温度变化参数计算式为W=(Tmax-Tmax)/△t,其中,W表征温度变化参数,Tmax表征最大工作温度,Tmin表征最小工作温度,△t为设定时间段。
7.根据权利要求6所述的一种动力电池监控方法,其特征在于,所述基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,包括:
将荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数代入预置的动态稳定系数计算式中进行计算,得到对应的动态稳定系数,所述动态稳定系数计算式为D=(δH+ωW)2/εG,其中,D为动态稳定系数,δ为设定的荷电系数,ε为设定的功率系数,ω为设定的温度系数。
8.一种动力电池监控系统,其特征在于,包括获取单元、第一计算单元、第二计算单元、构建单元、拟合单元、截取单元、确定单元、第三计算单元和预警单元,其中:
获取单元,用于获取动力电池的额定参数,并采集动力电池在放电过程中的工作状态参数,所述额定参数包括额定放电电流以及在额定放电电流下的持续放电时间,所述工作状态参数包括动力电池在各时刻的输出电流、输出电压和工作温度;
第一计算单元,用于基于动力电池的额定放电电流、在额定放电电流下的持续放电时间以及在各时刻的输出电流计算动力电池在各时刻的荷电状态值;
第二计算单元,用于根据动力电池在各时刻的输出电流和输出电压计算动力电池在各时刻的输出功率;
构建单元,用于根据动力电池在各时刻的荷电状态值构建荷电状态值散点图,根据动力电池在各时刻的输出功率构建输出功率散点图,根据动力电池在各时刻的工作温度构建工作温度散点图;
拟合单元,用于分别对荷电状态值散点图、输出功率散点图和工作温度散点图进行曲线拟合,得到对应的荷电状态值曲线图、输出功率曲线图和工作温度曲线图;
截取单元,用于从荷电状态值曲线图中截取设定时间段内的荷电状态值曲线段,确定荷电状态值曲线段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值,从输出功率曲线图中截取设定时间段内的输出功率曲线段,确定输出功率曲线段内的最大输出功率和最小输出功率,从工作温度曲线图中截取设定时间段内的工作温度曲线段,确定工作温度曲线段内的最大工作温度和最小工作温度;
确定单元,用于根据设定时间段内的最大荷电状态值和最小荷电状态值确定荷电变化参数,根据设定时间段内的最大输出功率和最小输出功率确定功率变化参数,根据设定时间段内的最大工作温度和最小工作温度确定温度变化参数;
第三计算单元,用于基于荷电变化参数、功率变化参数和温度变化参数计算动态稳定系数,并将动态稳定系数与设定的系数阈值进行比对;
预警单元,用于在判定动态稳定系数超过设定的系数阈值时,生成对应的第一监控预警信息进行预警提示。
9.一种动力电池监控设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储指令;
处理器,用于读取所述存储器中存储的指令,并根据指令执行权利要求1-7任意一项所述的动力电池监控方法。
10.一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上存储有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行权利要求1-7任意一项所述的动力电池监控方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311435595.9A CN117169733A (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311435595.9A CN117169733A (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117169733A true CN117169733A (zh) | 2023-12-05 |
Family
ID=88947099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311435595.9A Pending CN117169733A (zh) | 2023-11-01 | 2023-11-01 | 一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117169733A (zh) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170047745A1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | Schneider Electric It Corporation | Battery monitoring method and apparatus |
CN106483470A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-03-08 | 清华大学 | 一种基于未来运行工况预测的电池剩余放电能量预测方法 |
US20180131200A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | Battelle Memorial Institute | Battery system management through non-linear estimation of battery state of charge |
CN108227817A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-29 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池功率状态控制方法、装置及设备 |
CN108508369A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种汽车动力电池的校正方法、装置和系统 |
CN110370984A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-25 | 清华大学 | 动力电池热失控预警方法 |
KR20200119383A (ko) * | 2019-03-26 | 2020-10-20 | 서강대학교산학협력단 | 인공 지능에 기반하여 배터리의 상태를 추정하는 장치 및 방법 |
CN112816809A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-18 | 中通客车控股股份有限公司 | 整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法 |
CN113263960A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-17 | 太原理工大学 | 一种氢燃料电池汽车自适应能量管理方法 |
CN113391210A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-14 | 合肥国盛电池科技有限公司 | 一种锂电池bms分布式数据分析管理系统 |
CN113567772A (zh) * | 2020-04-29 | 2021-10-29 | 南通江海储能技术有限公司 | 一种锂离子电容器储能系统健康状态评估方法 |
CN115932614A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-07 | 惠州恒立能源科技有限公司 | 一种锂电池储能系统充放电的电池荷电状态检测方法和系统 |
WO2023098847A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 变压器的负荷检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN116466256A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-07-21 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种电池监控方法、装置、车辆以及存储介质 |
CN116643193A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-08-25 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 电池数据估计方法、装置、存储介质及电子设备 |
-
2023
- 2023-11-01 CN CN202311435595.9A patent/CN117169733A/zh active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170047745A1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-16 | Schneider Electric It Corporation | Battery monitoring method and apparatus |
US20180131200A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | Battelle Memorial Institute | Battery system management through non-linear estimation of battery state of charge |
CN106483470A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-03-08 | 清华大学 | 一种基于未来运行工况预测的电池剩余放电能量预测方法 |
CN108227817A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-29 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 动力电池功率状态控制方法、装置及设备 |
CN108508369A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种汽车动力电池的校正方法、装置和系统 |
KR20200119383A (ko) * | 2019-03-26 | 2020-10-20 | 서강대학교산학협력단 | 인공 지능에 기반하여 배터리의 상태를 추정하는 장치 및 방법 |
CN110370984A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-25 | 清华大学 | 动力电池热失控预警方法 |
CN113567772A (zh) * | 2020-04-29 | 2021-10-29 | 南通江海储能技术有限公司 | 一种锂离子电容器储能系统健康状态评估方法 |
CN112816809A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-18 | 中通客车控股股份有限公司 | 整车工况试验用动力电池模拟系统及模拟方法 |
CN113391210A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-14 | 合肥国盛电池科技有限公司 | 一种锂电池bms分布式数据分析管理系统 |
CN113263960A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-17 | 太原理工大学 | 一种氢燃料电池汽车自适应能量管理方法 |
WO2023098847A1 (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 变压器的负荷检测方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN115932614A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-07 | 惠州恒立能源科技有限公司 | 一种锂电池储能系统充放电的电池荷电状态检测方法和系统 |
CN116466256A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-07-21 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种电池监控方法、装置、车辆以及存储介质 |
CN116643193A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-08-25 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 电池数据估计方法、装置、存储介质及电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI761083B (zh) | 動力電池內單體電池的短路監測方法、系統以及裝置 | |
CN111060791B (zh) | 绝缘故障检测方法、装置、电动汽车、终端设备及介质 | |
US8049465B2 (en) | Systems, methods and circuits for determining micro-short | |
WO2023274318A1 (zh) | 电池突发型内短路诊断方法、装置、存储介质及电子设备 | |
KR20220011564A (ko) | 배터리 용량 결정 방법 및 장치, 관리 시스템 및 저장 매체 | |
US10054645B2 (en) | Deterioration determination method, deterioration determination device, and storage medium | |
CN110764014A (zh) | 电池内短路的检测方法、装置、终端及可读存储介质 | |
US20220276319A1 (en) | Apparatus and method for diagnosing battery | |
JP7463008B2 (ja) | 電池セル診断装置および方法 | |
JP7326237B2 (ja) | 複数の電池に関する判定装置、蓄電システム、判定方法及び判定プログラム | |
WO2023109088A1 (zh) | 电池总容量计算方法、装置、系统和存储介质 | |
CN111521945B (zh) | 电池健康状态检测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN117169733A (zh) | 一种动力电池监控方法、系统、设备及存储介质 | |
EP4187751A1 (en) | Charging apparatus, charging method, and computer-readable storage medium | |
CN110068409B (zh) | 锂电池应力预测方法和装置 | |
CN114264961B (zh) | 一种电芯内短路的检测方法、装置和电子设备 | |
EP4083641A1 (en) | Semiconductor device and method of monitoring battery remaining capacity | |
CN111976539B (zh) | 确定电池的电压变化率的方法、装置、介质及设备 | |
CN116008836A (zh) | 电池的短路检测方法、装置及存储介质 | |
CN114966414A (zh) | 电池包异常检测方法、装置及电子设备 | |
CN114636936A (zh) | 一种铅酸电池充电阶段soc预测曲线的修正方法及装置 | |
CN113093037A (zh) | 电池故障检测装置、方法、模块以及车辆 | |
KR102573964B1 (ko) | 배터리 soh 예측 장치 및 방법 | |
CN116243197B (zh) | 电池soh预测方法和装置 | |
CN114019396A (zh) | 一种电池包阻抗检测方法及装置 |
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 |