CN117517979B - 电池参数更新方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种电池参数更新方法、装置、电子设备及存储介质，该电池参数更新方法包括：基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压；基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比；基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。该方法能够及时准确地更新待测电池参数。
Description
技术领域
本申请属于待测电池技术领域，具体涉及一种电池参数更新方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前，市面上的3C电子产品（计算机类、通信类和消费类的电子产品）大多采用锂电池进行供电储能，锂电池因其具有能量密度高、低自放电率、循环寿命长和无记忆效益等优点，但同时，人们对锂电池在使用过程中的电性能和安全性能的要求越来越高。为了保证电池正常运行且性能满足用户的使用要求，需要找到能够有效表征电池性能的电池参数。又由于电池性能会随着温度、带载电流等条件发生变化，当电池性能发生变化时，用于表征电池性能的电池参数也会发生变化，因此，又需要能够准确地更新电池参数技术。
需要说明的是，上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然的构成现有技术。
发明内容
本申请提出一种电池参数更新方法、装置、电子设备及存储介质，能够及时准确地更新待测电池的性能参数。
本申请第一方面实施例提出了一种电池参数更新方法，所述方法包括：
基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定所述待测电池的绝对当前电量和当前开路电压；所述预设电池模型包括不同温度下，所述待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；所述当前状态参数至少包括当前电流和当前负载电压；
基于所述当前负载电压和当前开路电压，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的实际压比；所述压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；
基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数；所述模拟压比为所述预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；所述压比系数用于表征待测电池性能的变化程度；
在所述当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比。
在本申请一些实施例中，所述基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压，包括：
基于待测电池的当前状态参数，确定所述待测电池的当前负载电压，绝对初始电量，当前放出的电量，以及化学电量；
基于所述绝对初始电量和化学电量，以及所述当前放出的电量，确定所述待测电池的绝对当前电量；
基于所述待测电池的绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述待测电池的当前开路电压。
在本申请一些实施例中，所述基于所述待测电池的绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述待测电池的当前开路电压，包括：
基于所述绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述预设电池模型中所述绝对当前电量的上一模型格点的开路电压和下一模型格点的开路电压；
基于所述绝对当前电量、上一模型格点的绝对电量和开路电压，下一模型格点的绝对电量和开路电压，确定所述待测电池的当前开路电压。
在本申请一些实施例中，所述基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压，还包括：
确定所述待测电池放电过程中的电流变化情况；
在所述待测电池的电流满足第二预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的当前负载和所述预设电池模型，对所述待测电池的绝对初始电量进行更新。
在本申请一些实施例中，所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比，包括：
基于所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述压比系数，更新所述预设电池模型中所述绝对当前电量的下一模型格点的压比；
基于所述待测电池所有已更新的压比，更新预测模型格点的压比，所述预测模型格点为最近更新的模型格点的下一模型格点。
在本申请一些实施例中，所述基于所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述压比系数，更新所述预设电池模型中所述绝对当前电量的下一模型格点的压比，包括：
基于所述待测电池绝对当前电量下的所述压比系数，计算所述预设电池模型中期望模型格点的压比；所述期望模型格点位于所述绝对当前电量和下一模型格点之间；
基于所述待测电池绝对当前电量下的所述实际压比，和所述期望模型格点的压比，更新所述预设电池模型中下一模型格点的压比。
在本申请一些实施例中，所述基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数之前，还包括：
依次对所述实际压比进行电流归一化和温度归一化，得到所述实际压比对应的当前标准压比；
基于所述当前标准压比，更新所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述实际压比。
在本申请一些实施例中，在所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比之前，还包括：
在所述压比系数大于或等于预设的压比系数上限值的情况下，基于所述压比系数上限值对所述压比系数进行修正；或者，
在所述压比系数小于或等于预设的压比系数下限值的情况下，基于所述压比系数下限值对所述压比系数进行修正。
在本申请一些实施例中，所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比之后，还包括：
基于所述待测电池的当前温度，以及预设的温度补偿模型，更新所述待测电池在所述预设电池模型中各模型格点的实际温度；
基于所述实际温度对更新后的压比进行温度补偿。
本申请第二方面的实施例提供了一种电池参数更新装置，所述装置包括：
初始计算模块，用于基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定所述待测电池的绝对当前电量和当前开路电压；所述预设电池模型包括不同温度下所述，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；所述当前状态参数至少包括当前电流和当前负载电压；
实际压比计算模块，用于基于所述当前负载电压和当前开路电压，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的实际压比；所述压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；
压比系数计算模块，用于基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数；所述模拟压比为所述预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；所述压比系数用于表征待测电池性能的变化程度；
压比更新模块，用于在所述当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比。
本申请第四方面的实施例提供了一种电子设备 ，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的方法。
本申请第五方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现如第一方面所述的方法。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的电池参数更新方法，首先基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定待测电池的当前电流，当前负载电压，以及绝对当前电量和当前开路电压；然后基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比；再基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；最后在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池在当前电量下的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。如此，基于待测电池的当前状态参数，得到待测电池的绝对当前电量，以及在该绝对当前电量下的当前负载电压和当前开路电压，当前负载电压是通过实测得到的，故计算出的待测电池绝对当前电量下的实际压比具有较高的准确度，从而通过该实际压比和预设电池模型中的模拟压比得到的压比系数的准确度也较高，进而，通过待测电池绝对当前电量下的该实际压比和压比系数，得到的预设电池模型中更新后的压比也具有较高的准确度，从而可以及时准确地更新待测电池的性能参数。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本申请一实施例提供的电池参数更新方法的流程示意图；
图2示出了本申请一实施例提供的电池参数更新方法中步骤S1的具体流程示意图；
图3示出了本申请一实施例提供的开路电压（负载电压）与绝对电量的映射关系示意图；
图4示出了采用线性插值法计算的结果误差示意图；
图5示出了本申请一实施例提供的电池参数更新方法中步骤S1的另一具体流程示意图；
图6示出了本申请一实施例提供的确定绝对初始电量SOCAb_zero的具体流程示意图；
图7示出了本申请一实施例提供的电池参数更新方法中步骤S4的具体流程示意图；
图8示出了本申请一实施例提供的电池压比与绝对电量的映射关系示意图；
图9示出了本申请一实施例提供的电池模型压比更新的流程图；
图10示出了本申请一实施例提供的电池参数更新装置的结构示意图；
图11示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；
图12示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
本申请实施例对待测电池放电过程中呈现的各种性能（包括但不限于电性能和温度等）进行了研究分析，结果发现：1）不同电量状态下，待测电池的负载电压（待测电池正常工作时待测电池两极之间的电位差）和开路电压（待测电池处于开路状态，即正负极未连接时的待测电池两极之间的电位差）是不同的，都会随着电量状态的降低而降低，且两个电压变化曲线类似，但下降程度及具体拐点位置不同；2）工况不同，待测电池的温度也不同，即使在相同电量状态下，待测电池的负载电压和开路电压可能不同；同理，相同电量状态下，待测电池的温度也可能不同；3）待测电池在使用过程中也会有很大的个体差异性，待测电池的当前负载电压和当前开路电压都可能与待测电池模型中计算的数据有所差异。
基于上述发现，本申请实施例提供了一种电池参数更新方法，该方法首先基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定待测电池的当前电流，当前负载电压，以及绝对当前电量和当前开路电压；预设电池模型包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；然后基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比；压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；再然后基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；压比系数用于表征待测电池性能的变化程度；最后在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。如此，以待测电池当前的负载电压和开路电压的比值，即压比作为表征电池性能的电池参数，基于待测电池的当前状态参数，得到待测电池的绝对当前电量和当前开路电压，当前负载电压是通过实测得到的，故待测电池在绝对当前电量下的实际压比有较高的准确度，从而通过该实际压比和预设电池模型中的模拟压比得到的压比系数的准确度较高，进而，通过该实际压比和压比系数得到的更新后的压比有较高的准确度，从而可以及时准确地更新待测电池的性能参数。
下面对本申请实施例进行详细描述。
请参照图1，为本申请实施例提供的电池参数更新的流程示意图，如附图1所示，该方法包括以下步骤。
步骤S1，基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定待测电池的绝对当前电量和当前开路电压。
其中，当前状态参数包括但不限于待测电池的当前温度、当前电压、当前电流、当前热容以及当前热阻等，其可以为待测电池当前电量状态下的任意参数值。当前电流可以是待测电池的当前放电电流。绝对当前电量可以是待测电池的当前容量值，也可以是电量状态值，即容量值的百分比形式。以电量状态值为例，绝对当前电量记为SOCAb_new。当前开路电压是基于待测电池的绝对当前电量和预设电池模型计算得到的。预设电池模型包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系。
在一些实施例中，如图2所示，步骤S1具体可包括以下处理：
步骤S11-1，基于待测电池的当前状态参数，确定待测电池的当前负载电压，绝对初始电量，当前放出的电量，以及化学电量；
步骤S12-1，基于绝对初始电量和化学电量，以及当前放出的电量，确定待测电池的绝对当前电量；
步骤S13-1，基于待测电池的绝对当前电量和预设电池模型，确定待测电池的当前开路电压。
其中，在已知绝对初始电量SOCAb_zero的情况下，可通过待测电池的绝对初始电量（SOCAb_zero）与消耗容量（Qexpend）计算绝对当前电量SOCAb_new，消耗容量可理解为绝对初始容量到绝对当前容量放出的容量和，可基于下述公式（1），通过电荷检测器件（例如但不限于库仑计）获取每秒内的电荷量ΔQ，并进行累加所得。然后基于下述公式（2），通过绝对初始电量和消耗容量，以及待测电池的化学容量，来计算绝对当前电量。
Qexpend=∑t1*ΔQ（1）
SOCAb_new=SOCAb_zero-Qexpend/Qchem（2）
其中，Qchem为待测电池的化学容量，是指待测电池内部所有参与电化学反应的物质全部反应后能放出的电量之和。锂待测电池在理想状态下的最大可使用容量通常也会小于化学容量，而在使用过程中，锂待测电池实际可用的容量又会小于理想状态下的最大可使用容量；t1为绝对初始容量到绝对当前容量的放电时间。
其中，待测电池的负载电压记为Vbat，开路电压可记为OCV，负载电压可等于待测电池的开路电压与待测电池本身电压的差值，即Vbat=OCV-IR，其中，I为待测电池的电流，R为待测电池的电阻。在实际应用过程中，负载电压和待测电池的电流可分别通过电压采集器件和电流采集器件采样获得，待测电池的电阻为已知参数，也可通过电阻检测器件进行实时检测，故可通过待测电池的当前负载电压计算待测电池的当前开路电压。
预设电池模型可以包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系。其可以包括一个或多个子模型，各子模型可表征一个或多个映射关系，该映射关系具体可以采用表格进行存储和呈现，也可以采用图形和曲线的形式进行存储和呈现。例如，可以包括开路电压（负载电压）与绝对电量的映射关系OCV/Vbat-SOCAb。
在一些实施例中，步骤S13-1具体可包括以下处理：
S13-11，基于绝对当前电量和预设电池模型，确定预设电池模型中绝对当前电量的上一模型格点的开路电压和下一模型格点的开路电压；
S13-12，基于绝对当前电量、上一模型格点的绝对电量和开路电压，下一模型格点的绝对电量和开路电压，确定待测电池的当前开路电压。
其中，在计算出绝对当前电量SOCAb_new之后，可通过线性插值法和待测电池模型（在这里可以利用待测电池模型中的SOCAb-OCV的映射关系模型）计算得到当前开路电压OCV_new。
如图3所示，图中示出了绝对电量SOCAb-开路电压OCV/负载电压Vbat的映射关系模型，其中x轴分别表示绝对电量SOCAb格点电量，y轴标有开路电压OCV/负载电压Vbat。结合附图，在通过线性插值法和待测电池模型计算得到当前开路电压OCV_new时，首先需要寻找SOCAb_new（x）处于模型中的点位，基于这个点位SOCAb_new（x）寻找模型中上下两点(x1,y1)和(x2,y2)，计算得到该段斜率，导入SOCAb_new（x），计算出OCV_new(y)。上一模型格点是坐标点（x1，y1），下一模型格点是坐标点（x2，y2），上一模型格点和下一模型格点可以是模型坐标轴中最接近绝对当前电量SOCAb_new的模型格点也可以不是，当然，最好是最接近的，如此能够得到更为准确的当前开路电压OCV_new。上一模型格点和下一模型格点不代表绝对电量和开路电压的大小，仅仅表示利用位于绝对当前电量在x轴上的格点两侧的模型格点的绝对电量和开路电压进行当前开路电压的预估。线性插值法的公式（3）表示如下：
y=(x2-x)*y2/(x2-x1)+(x-x1)/(x2-x1)*y1（3）
其中，x表示绝对电量SOCAb，y表示绝对电量（x）对应的开路电压值OCV。在通过线性插值法和电池模型计算得到当前开路电压OCV_new时，首先需要寻找OCV_new(y)处于模型中的点位，基于这个点位SOCAb_new（x）寻找模型中上下两点(x1,y1)和(x2,y2)，计算得到该段斜率，导入SOCAb_new（x），计算出OCV_new(y)。
本实施例可采用线性插值法计算OCV_new，但线性插值法计算的结果与真实值之间可能存在如图4所示的误差，导致真实值yreal与理论计算值y之间存在错误的插值，会进而影响电量估算精度。在计算SOCAb_new对应参数时，只计算一次的情况下，由于线性插值法引起的误差较小，但采用循环迭代过程，预测下一个点位与模型做匹配，需要采用线性插值法计算点位，则迭代次数越多，存在的误差也就越大。例如，使用正向仿真，在仿真过程中会将这个误差不断叠加，导致最终估算电量状态误差较大。而本实施例在仿真迭代之前，先将预估点位与预设电池模型相匹配，后续无需再用线性插值法计算OCV_new，则只需采用一次线性插值法进行计算，可减少使用线性插值法的次数，能够从根本上提升算法精度。
如图5所示，在一些实施例中，步骤S1具体还可包括以下处理：
步骤S11-2，确定待测电池放电过程中的电流变化情况；
步骤S12-2，在待测电池的电流满足第二预设更新条件的情况下，基于待测电池的当前负载和预设电池模型，对待测电池的绝对初始电量进行更新。
其中，第二预设更新条件可以是待测电池长时间无电流或待测电池的电流在当前之前的较长时间段内保持小于一定阈值，该阈值可根据待测电池的具体规格进行有限次试验所得，本实施例对此不做具体限定。
其中，本实施例对绝对初始电量的限定与绝对当前电量的限定类似，同样可以是待测电池的容量值，也可以是电量状态值，即容量值的百分比形式。以电量状态值为例，绝对初始电量可记为SOCAb_zero。在待测电池的使用过程中，SOCAb_zero与OCV_zero正相关，开路电压变化，则绝对初始电量也变化。而开路电压是一个相对比较稳定的量，因为待测电池需要在长时间无电流或小电流状态下才能解除待测电池的极化反应（极化阻抗影响）只有待测电池处于长时间无电流或者小电流的状态下才能解除待测电池的极化反应，在待测电池不产生极化反应的情况下，开路电压才会保持初始值。当待测电池长时间无电流或电流在当前之前的较长时间段内保持小于一定阈值的情况下，开路电压的值会发生变化。
本实施例基于设置好的绝对初始电量更新条件对初始电量进行更新，能够避免在静置过程中小电流或者精密电阻假电流的影响，可以更加精确的计算出绝对初始电量状态SOCAb_zero，以提高后续算法中计算可用剩余电量的精度。
如图6所示，在确定绝对初始电量SOCAb_zero时，可以先确定电流是否满足开路电压更新条件，如果不满足，则绝对初始电量可等于原来的绝对初始电量。如果满足，则先确定电流是否为零，若电流等于零，则OCV_zero=Vbat，绝对初始电量SOCAb_zero可基于预设电池模型，直接通过OCV_zero获得。若电流不为零，且满足更新条件的情况下，Vbat不等于OCV_zero。但由于电流很小，极化反应影响较小（即待测电池内阻较小），则可以先通过当前待测电池的负载电压Vbat获得当前开路电压OCV，该当前开路电压OCV=Vbat+IR，其中I为当前待测电池的电流，R为当前待测电池的内阻，在I很小的情况下，可将Vbat近似看作当前开路电压OCV，或者估算一个略大于Vbat的当前开路电压OCV，然后通过预设电池模型计算得到该OCV对应的SOCAb_zero，以及该SOCAb_zero下的待测电池压比Vratio_zero，然后通过该压比Vratio_zero和Vbat，及公式Vratio_zero=Vbat/OCV_zero_real可计算得到更为真实的OCV_zero_real，再结合预设电池模型，便可得到真实的绝对初始电量SOCAb_zero_real（即真实的SOCAb_zero）。
步骤S2，基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比。
其中，电池压比Vratio是电池带载电压Vbat与电池开路电压OCV的比值，即Vratio[i]=Vbat[i]/OCV[i]，不同的电量状态对应不同的待测电池压比，其能够表征待测电池的性能状态。由于电池放电过程中电池温度T和电流I是可能发生变化的，那么电池的性能也随着温度、负载电流等条件发生变化，通过电池压比Vratio的整体更新来表征电池整体的性能状态变化。电池的当前负载电压和当前开路电压均是实际值，其压比计算较为准确；且获取较为方便，电池压比计算较为简单，能够极大程度提升电量估算精度，简化计算流程，提高系统效率，减少系统功耗。
步骤S3，基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比。
其中，压比系数是指待测电池的实际压比与模拟压比之间的关系，可以表征待测电池性能变化程度。其中，实际压比可理解为待测电池的实际负载电压和相同电量下实际开路电压的比值，而实际负载电压和实际开路电压都是实际工况下的真实数值，例如采集到的当前负载电压和根据当前负载电压计算出的当前开路电压。模拟压比可理解为待测电池的模拟负载电压和相同电量下模拟开路电压的比值，模拟负载电压和模拟开路电压都是根据预设电池模型计算的数值，可以预先进行计算并存储，在使用时进行调用，也可以在使用时进行计算，本实施例对此不做具体限定。
其中，待测电池的当前实际压比可记为Vratio_new，表示待测电池的当前负载电压Vbat_new和当前开路电压OCV_new之间的比例关系。待测电池的模拟压比可记为Vratio_old，表示待测电池的模拟负载电压Vbat_old和模拟开路电压OCV_old之间的比例关系。压比系数记为Vratio_scale，用于表示相同工况下，Vratio_new与Vratio_old之间的比例关系。
具体地，将相同工况下，当前实际压比和模拟压比之间的差值记为ΔVratio，如公式（4）所示，然后基于下述公式（5）计算压比系数，并可得到如下述公式（6）所示的压比模型。
ΔVratio=Vratio_new-Vratio_old（4）
Vratio_scale=ΔVratio/(1-Vratio_old)（5）
Vratio(i)_new= (1-Vratio(i)_old)* Vratio_scale+ Vratio(i)_old（6）
其中，(1-Vratio(i)_old)* Vratio_scale可理解为电量i的情况下，模拟压比与实际压比之间的差值，且该差值与压比系数Vratio_scale相关，而这里的压比系数是根据待测电池在当前电量下的压比系数进行修正更新后的压比系数。
在一些实施例中，在步骤S3之前，具体还可包括以下处理：
步骤S031，依次对实际压比进行电流归一化和温度归一化，得到实际压比对应的当前标准压比；
步骤S032，基于当前标准压比，更新待测电池在绝对当前电量下的实际压比。
其中，电流归一化是指将原来的数据，按照电流对应关系先转化为指定电流后的相应数值，并将该相应数值经过变换，转化为无量纲的表达式，成为标量。温度归一化，与电流归一化类似，按照温度对应关系先转化为指定温度后的相应数值，并将该相应数值经过变换，转化为无量纲的表达式，成为标量。可以理解的是，为了提高计算效率和计算结果的准确性，本实施例中涉及的模拟压比均是经过电流归一化和温度归一化的标准压比，表格1中的压比系数也是采用电流归一化和温度归一化的标准压比计算所得。
在实际应用中，鉴于相同电量状态下，待测电池的电流和温度均可能不相同，在计算出当前电量的压比系数之后，可以先对其进行电流归一化和温度归一化，以提高采用回归模型计算的准确性和便捷性。
具体地，可按照下述公式（7）和公式（8）进行归一化。
Vratio_new(SOCAb_new,T,I)=Vbat/OCV=1-IR/OCV(SOCAb_new,T)（7）
Vratio_new(SOCAb_new,T,I)归一化→Vratio_new_ref(SOCAb_new,Tref,Iref)（8）
其中，Iref为标准电流，该标准电流可以是单位电流，也可以是单位电流的整数倍，例如0.1C或0.2C。其中，0.1C或0.2C表示电流和容量之间的关系，一般说0.1C就表示10AH容量待测电池的放电电流为1A。Tref为标准温度，其可以为室温，即25摄氏度，当然也可以为其它数值，本实施例对此不做具体限定。
步骤S4，在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。
其中，由于待测电池放电过程中待测电池温度T和电流I是可能发生变化的，那么待测电池的性能也随着温度、负载电流等条件发生变化，通过待测电池压比Vratio的整体更新来表征待测电池整体的性能状态变化。待测电池的当前负载电压和当前开路电压均是实际值，其压比计算较为准确；且获取较为方便，待测电池压比计算较为简单，能够极大程度提升电池参数更新精度，简化计算流程，提高系统效率，减少系统功耗。
但是，待测电池的压比整体更新需要满足一定条件才能触发，并不是在放电过程中时刻计算更新，第一预设更新条件可以是待测电池的放电电流是否大于预设的电流阈值，其具体值可根据待测电池的实际电性能进行设定，可通过有限次试验获得，本实施例对此不作具体限定。如果待测电池的放电电流小于预设的电流阈值，比如0.1C或0.2C，则此电流下无法更新电池压比，此电流下的电池性能不能表征电池性能变化情况。
如图7所示，在一些实施例中，步骤S4具体还可包括以下处理：
步骤S41，基于待测电池在绝对当前电量下的压比系数，更新预设电池模型中绝对当前电量的下一模型格点的压比。
步骤S42，基于待测电池所有已更新的压比，更新预测模型格点的压比，预测模型格点为最近更新的模型格点的下一模型格点。
其中，下一模型格点可理解为小于当前电量的电量状态，该下一模型格点状可以大于或等于截止电压对应电量值。其中，截止电压也叫终止电压，是指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
本实施例，通过基于待测电池在绝对当前电量下的压比系数，更新预设电池模型中绝对当前电量的下一模型格点的压比。在这里下一模型格点不代表比绝对当前电量小的电量值，仅仅代表在预设电池模型中绝对当前电量以外的模型格点，下一模型格点可以是一个模型格点也可以是多个模型格点，其就是利用绝对当前电量的当前压比系数，估算其他模型格点的压比，然后用估算出的压比代替原来模拟压比。然后将更新后的压比代入回归模型，预测模型格点之前的所有模型格点，计算得到预测模型格点的压比。由于预测模型格点之前的所有模型格点的压比都是根据待测电池在绝对当前电量下的压比系数更新后的压比，从而可以改善回归模型中的数据节点，进一步提高压比模型的精度。
具体地，图8所示，可以将待测电池压比模型的横坐标分为多个格点，基于各格点数据建立回归模型，根据当前电量的实际压比Vratio_new（SOCAb_new，T，I）（已归一化）和压比系数，更新下一模型格点压比Vratio_new_linelater，并将下一模型格点压比Vratio_new_linelater格点加入到回归模型中，回归模型（最小二乘法回归模型）中，计算出真实的下一模型格点压比Vratio_real_later（二次回归后的值）。回归模型如下公式，会采集电池压比模型格点数值（归一化后的参数），用于预算下一模型格点Vratio_new_later（Vratio_new[i+1]）数值。回归模型的公式表示为：
其中，C为回归模型系数；X为下一模型格点绝对电量SOCAb_new_later；Y为下一模型格点的压比；
其中，
其中，Xi为预设电池模型中的绝对电量SOCAb，Yi为对模型格点X对应的压比Vriato，为绝对电量状态的平均值，/>为压比数值平均值。
在一些实施例中，步骤S41具体还可包括以下处理：
步骤S411，基于待测电池绝对当前电量下的压比系数，计算预设电池模型中期望模型格点的压比；期望模型格点位于绝对当前电量的模型格点和下一模型格点之间；
步骤S412，基于待测电池绝对当前电量下的实际压比，和期望模型格点的压比，更新预设电池模型中下一模型格点的压比。
其中，期望模型格点可以是距离绝对当前电量的模型格点比较近的一个模型格点，设置该期望模型格点的压比系数和当前电量的压比系数相同，从而得到期望模型格点的压比，然后，将期望模型格点和绝对当前电量的压比和绝对电量代入回归模型，得到预设电池模型中下一模型格点的压比。
由于电池压比在放电末期变化较大，利用线性回归模型直接估算压比可能在放电末期存在误差较大问题。为了解决这个问题，本实施例中采用预测点之前的所有模拟格点Vratio[i]加上由线性插值法预估出的期望格点的压比Vratio_new_linelater估算下一模拟格点（预测格点）Vratio_new[i+1]（Vratio_real_later）。如此，在回归模型中加入下次预估的压比，将调整回归模型斜率，使模型估算期望值更加准确，提升电池压比Vratio精度。
如图9所示，在一些实施例中，在步骤S4中的基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比之前，具体还可包括以下处理：
在所述压比系数大于或等于预设的压比系数上限值的情况下，基于所述压比系数上限值对所述压比系数进行修正；或者，
在所述压比系数小于或等于预设的压比系数下限值的情况下，基于所述压比系数下限值对所述压比系数进行修正。
当然，如果当前压比系数小于上限值且大于下限值，则基于当前标准压比，更新待测电池在绝对当前电量下的实际压比
其中，压比系数上限值和压比系数下限值可通过有限次试验获得，本实施例对此不作具体限定。上述步骤发生在确定待测电池的电流满足第二预设更新条件的情况下之后。
其中，上述步骤可以发生在已经确定了当前电流满足了第一预设更新条件之后，由于只有当前电流满足第一预设更新条件，才能触发更新所述预设电池模型中模型格点的压比，因此，在已经确定了当前电流满足了第一预设更新条件之后，再进行上述步骤，可以避免多余的运算避免运算成本浪费。
本实施例中，由于这里的压比系数是仿真计算值，而不是测量值，所以不能保证压比系数一定是完全准确的，这时通过设置上、下限值对压比系数进行验证，可以保证压比系数的准确性，从而保证了后续更新的电池参数的准确性。
在一些实施例中，在步骤S4之后，具体还可包括以下处理：
步骤S5，基于待测电池的当前温度，以及预设的温度补偿模型，更新待测电池在预设电池模型中各模型格点的实际温度；
步骤S6，基于实际温度对更新了的压比进行温度补偿。
具体地，可以先进行电流归一化，将待测电池压比表征为当前温度、标准电流下的待测电池压比，即Vratio(SOCAb_new，T，0.1C)=1-（1-Vratio(SOCAb_new，T，I)）*0.1C/I=（I-(（1-Vratio(SOCAb_new，T，I))*0.1C)/I
然后进行25℃温度归一化，将待测电池压比表征为25℃温度、标准电流下的待测电池压比，即Vratio(SOCAb_new，T，0.1C)→Vratio(SOCAb_new，25℃，0.1C)。
Vratio_new(SOCAb，25,0.1C)
=1-Scale_SOC_T*∣25-T∣/25*（1-Vratio_new(SOCAb，T,0.1C)）
其中，Vratio(SOCAb_new，25℃，0.1C)为经过温度归一化和电流归一化后的参数，Scale_SOC_T为待测电池压比补偿系数，目的是使Vratio_new(SOCAb，25,0.1C)始终小于1，其具体值可根据待测电池的实际电性能进行设定，可通过有限次试验获得，本实施例对此不作具体限定。
其中， OCV-SOCAb映射关系可以是图表形式，如图3所示，能够通过开路电压OCV找到对应的绝对电量值SOCAb，也能通过绝对电量值SOCAb查找OCV。待测电池压比Vratio与绝对电量的映射关系也可以是图表形式，如图4所示，可以通过该表计算出不同温度不同SOCAb下的标准压比。压比补偿值实际为压比系数的补偿值，压比系数为关于待测电池的实际压比与模拟压比的一个比例值，可用于表征待测电池的性能变化程度。具体可以为表格形式，如下表1所示，为对应不同温度下的压比系数补偿值和基准压比系数值。
表1 待测电池的压比系数模型表
| T/℃SOCAb/% | -20 | 0 | 25 | 45 | 60 |
| 0 | Scale_0_20 | Scale_0_0 | Scale_0_ref | Scale_0_45 | Scale_0_60 |
| 2 | Scale_2_20 | Scale_2_0 | Scale_2_ref | Scale_2_45 | Scale_2_60 |
| 4 | Scale_4_20 | Scale_4_0 | Scale_4_ref | Scale_4_45 | Scale_4_60 |
| 6 | Scale_6_20 | Scale_6_0 | Scale_6_ref | Scale_6_45 | Scale_6_60 |
| 8 | Scale_8_20 | Scale_8_0 | Scale_8_ref | Scale_8_45 | Scale_8_60 |
| 10 | Scale_10_20 | Scale_10_0 | Scale_10_ref | Scale_10_45 | Scale_10_60 |
| 12 | Scale_12_20 | Scale_12_0 | Scale_12_ref | Scale_12_45 | Scale_12_60 |
| 14 | Scale_14_20 | Scale_14_0 | Scale_14_ref | Scale_14_45 | Scale_14_60 |
| 16 | Scale_16_20 | Scale_16_0 | Scale_16_ref | Scale_16_45 | Scale_16_60 |
| 20 | Scale_20_20 | Scale_20_0 | Scale_20_ref | Scale_20_45 | Scale_20_60 |
| 25 | Scale_25_20 | Scale_25_0 | Scale_25_ref | Scale_25_45 | Scale_25_60 |
| 30 | Scale_30_20 | Scale_30_0 | Scale_30_ref | Scale_30_45 | Scale_30_60 |
| 45 | Scale_45_20 | Scale_45_0 | Scale_45_ref | Scale_45_45 | Scale_45_60 |
| 60 | Scale_60_20 | Scale_60_0 | Scale_60_ref | Scale_60_45 | Scale_60_60 |
| 75 | Scale_75_20 | Scale_75_0 | Scale_75_ref | Scale_75_45 | Scale_75_60 |
| 90 | Scale_90_20 | Scale_90_0 | Scale_90_ref | Scale_90_45 | Scale_90_60 |
| 95 | Scale_95_20 | Scale_95_0 | Scale_95_ref | Scale_95_45 | Scale_95_60 |
| 100 | Scale_100_20 | Scale_100_0 | Scale_100_ref | Scale_100_45 | Scale_100_60 |
可以理解的是，上述预设电池模型可以直接存储已计算好的相关数据，也可以是对应的映射关系，只要能根据存储的待测电池模型计算出相关数值即可。例如，表1中，25℃一列的数据可以为基准数据，其它列的数据可以是计算好的模拟数据，也可以是与25℃列中对应行数据的补偿值，该补偿值可以是差值，也可以是比例值，本实施例对此不作具体限定。
综上，本实施例提供的电池参数更新方法，首先基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定待测电池的当前电流，当前负载电压，以及绝对当前电量和当前开路电压；预设电池模型包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；然后基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比；压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；再然后基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；压比系数用于表征待测电池性能的变化程度；最后在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。如此，以待测电池当前的负载电压和开路电压的比值作为表征电池性能的电池参数，基于待测电池的当前状态参数，得到待测电池的绝对当前电量和当前开路电压，当前负载电压是通过实测得到的，故待测电池在绝对当前电量下的实际压比有较高的准确度，从而通过该实际压比和预设电池模型中的模拟压比得到的压比系数的准确度较高，进而，通过该实际压比和压比系数得到的更新后的压比有较高的准确度。
基于上电池参数更新方法相同的构思，本实施例还提供一种电池参数更新装置，如图10所示，该电池参数更新装置包括：
初始计算模块，用于基于待测电池的当前状态参数、预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压；所述预设电池模型包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；所述当前状态参数包括当前电流和当前负载电压；
实际压比计算模块，用于基于当前负载电压和当前开路电压，确定待测电池在绝对当前电量下的实际压比；压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；
压比系数计算模块，用于基于待测电池的实际压比和模拟压比，确定待测电池在绝对当前电量下的压比系数；模拟压比为预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；压比系数用于表征待测电池性能的变化程度；
压比更新模块，用于在当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于待测电池的压比系数和实际压比，更新预设电池模型中模型格点的压比。
本实施例提供的电池参数更新装置，基于上电池参数更新方法相同的构思，故至少能够实现上述能够实现的有益效果，且上述任意实施方式均可应用于本实施例提供的电池参数更新装置中，在此不再赘述。
本申请实施方式还提供一种电子设备，以执行上电池参数更新方法。请参考图11，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如附图11所示，电子设备40包括：处理器400，存储器401，总线402和通信接口403，处理器400、通信接口403和存储器401通过总线402连接；存储器401中存储有可在处理器400上运行的计算机程序，处理器400运行计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的电池参数更新方法。
其中，存储器401可能包含高速随机存取存储器（RAM：Random ACCess Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口403（可以是有线或者无线）实现该装置网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线402可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器401用于存储程序，处理器400在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的电池参数更新方法可以应用于处理器400中，或者由处理器400实现。
处理器400可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器400中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器400可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件电池参数更新方法器执行完成，或者用电池参数更新器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器401，处理器400读取存储器401中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的电池参数更新方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的电池参数更新对应的计算机可读存储介质，请参考图12，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序（即程序产品），计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的电池参数更新方法。
需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，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)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的电池参数更新方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种电池参数更新方法，其特征在于，所述方法包括：
基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定所述待测电池的绝对当前电量和当前开路电压；所述预设电池模型包括不同温度下，所述待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；所述当前状态参数至少包括当前电流和当前负载电压；
基于所述当前负载电压和当前开路电压，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的实际压比；所述压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；
基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数；所述模拟压比为所述预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；所述压比系数是指实际压比与模拟压比的比例关系，用于表征待测电池性能的变化程度；
在所述当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比；包括：利用所述待测电池在绝对当前电量下的当前压比系数，估算所述预设电池模型的其他模型格点的压比，并用估算出的压比代替所述预设电池模型原来的模拟压比。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压，包括：
基于待测电池的当前状态参数，确定所述待测电池的当前负载电压、绝对初始电量、当前放出的电量以及化学电量；
基于所述绝对初始电量和化学电量，以及所述当前放出的电量，确定所述待测电池的绝对当前电量；
基于所述待测电池的绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述待测电池的当前开路电压。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述待测电池的当前开路电压，包括：
基于所述绝对当前电量和所述预设电池模型，确定所述预设电池模型中所述绝对当前电量的上一模型格点的开路电压和下一模型格点的开路电压；
基于所述绝对当前电量、上一模型格点的绝对电量和开路电压，下一模型格点的绝对电量和开路电压，确定所述待测电池的当前开路电压。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于待测电池的当前状态参数，预设电池模型，确定绝对当前电量和当前开路电压，还包括：
确定所述待测电池放电过程中的电流变化情况；
在所述待测电池的电流满足第二预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的当前负载和所述预设电池模型，对所述待测电池的绝对初始电量进行更新。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比，包括：
基于所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述压比系数，更新所述预设电池模型中所述绝对当前电量的下一模型格点的压比；
基于所述待测电池所有已更新的压比，更新预测模型格点的压比，所述预测模型格点为最近更新的模型格点的下一模型格点。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述压比系数，更新所述预设电池模型中所述绝对当前电量的下一模型格点的压比，包括：
基于所述待测电池绝对当前电量下的所述压比系数，计算所述预设电池模型中期望模型格点的压比；所述期望模型格点位于所述绝对当前电量的模型格点和下一模型格点之间；
基于所述待测电池绝对当前电量下的所述实际压比，和所述期望模型格点的压比，更新所述预设电池模型中下一模型格点的压比。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数之前，还包括：
依次对所述实际压比进行电流归一化和温度归一化，得到所述实际压比对应的当前标准压比；
基于所述当前标准压比，更新所述待测电池在所述绝对当前电量下的所述实际压比。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比之前，还包括：
在所述压比系数大于或等于预设的压比系数上限值的情况下，基于所述压比系数上限值对所述压比系数进行修正；或者，
在所述压比系数小于或等于预设的压比系数下限值的情况下，基于所述压比系数下限值对所述压比系数进行修正。
9.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比之后，还包括：
基于所述待测电池的当前温度，以及预设的温度补偿模型，更新所述待测电池在所述预设电池模型中各模型格点的实际温度；
基于所述实际温度对更新后的压比进行温度补偿。
10.一种电池参数更新装置，其特征在于，所述装置包括：
初始计算模块，用于基于待测电池的当前状态参数和预设电池模型，确定所述待测电池的绝对当前电量和当前开路电压；所述预设电池模型包括不同温度下，待测电池的绝对电量与负载电压、开路电压的映射关系；所述当前状态参数至少包括当前电流和当前负载电压；
实际压比计算模块，用于基于所述当前负载电压和当前开路电压，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的实际压比；所述压比用于表征相同状态下，待测电池的负载电压和开路电压的比例关系；
压比系数计算模块，用于基于所述待测电池的所述实际压比和模拟压比，确定所述待测电池在所述绝对当前电量下的压比系数；所述模拟压比为所述预设电池模型中记载的绝对当前电量下的压比；所述压比系数是指实际压比与模拟压比的比例关系，用于表征待测电池性能的变化程度；
压比更新模块，用于在所述当前电流满足第一预设更新条件的情况下，基于所述待测电池的所述压比系数和所述实际压比，更新所述预设电池模型中模型格点的压比；包括：利用所述待测电池在绝对当前电量下的当前压比系数，估算所述预设电池模型的其他模型格点的压比，并用估算出的压比代替所述预设电池模型原来的模拟压比。
11.一种芯片，其特征在于，其上集成有权利要求10所述的电池参数更新装置。
12.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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