CN117890798B - 电池剩余能量状态估算方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池剩余能量状态估算方法及相关装置，包括获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量；将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。通过实施本方法，提高了电池剩余能量状态的精确性和泛用性。

Description

电池剩余能量状态估算方法及相关装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池剩余能量状态估算方法及相关装置。

背景技术

现有的电池中电池的剩余能量状态SOE估算算法，一般采用基于电池所带的化学能量定义的包括剩余可放能量和剩余可充能量的SOE，通过电池荷电状态SOC、电池健康状态SOH和额定能量的乘积进行计算，基于电池化学能量定义的SOE只反映电池内部的能量状态，此定义下的SOE精确度较低。

发明内容

针对上述问题，本申请实例提供了一种电池剩余能量状态估算方法及相关装置，采用本申请的方案可以提高电池剩余能量状态的精确性。

为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种电池剩余能量状态估算方法，该方法包括：获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量； 将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

可以看出，通过电池的第一关系和电池的工况信息，计算电池的截止能量，使得在现有技术中除计算电池的剩余可放能、剩余可充能量外，还额外计算截止能量，对电池能量状态定义进行补充，用户通过了电池的剩余能量状态可以获知更多信息，提高了电池的剩余能量状态的泛用性。同时通过根据电池的工况信息计算化学能和损耗能量，进而通过损耗能量和计算电池的截止能量，考虑了电池的损耗带来的误差，提高电池剩余能量状态的精确度。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据电池的工况信息，确定电池所处于的工况，电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若电池处于放电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的差作为电池的截止能量；若电池处于充电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的和作为电池的截止能量。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；根据工况信息确定电池所处于的工况，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；若等价电流大于预设电流，则确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、电池的当前荷电状态和电池的最大容量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；根据等价电流，确定电池的运行时间，电池的运行时间为电池达到截止状态需要运行的时间，截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态；根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数和初始极化电压；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量，包括：根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热；根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热；根据极化热和欧姆热，确定电池的损耗能量。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压；若端电压未达到截止电压，则将第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将第二时长设置为新的第一时长；其中，未达到截止电压包括，处于放电工况时，端电压小于放电截止电压，或者处于放电工况时，端电压大于充电截止电压，放电截止电压和充电截止电压是根据第一关系得到的；将新的第一时长代入根据等价电流，确定电池的运行时间，若端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间；若电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将最大充放电时间确定为运行时间，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压，包括：根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压；根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压；将等价电流和内阻参数的乘积确定为电池的内阻电压，将极化电压和内阻电压的和确定为电池的损失电压；将系统电压减去损失电压的差确定为电池的端电压。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，获取电池的第一关系，包括：获取电池的设备信息，根据设备信息获取与设备信息对应的第一关系；获取电池的工作功率，并检测电池的第一温度参数；根据工作功率和第一温度参数调整第一关系，将调整后的第一关系确定为电池的第一关系。

结合第一方面，在一种可能的实施例中，电池包括多个电芯，电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，电池的工况信息包括多个电芯对应的工况信息，根据第一关系和电池的工况信息，计算得到电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量，包括：根据多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；将多个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将多个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据多个电芯的工况信息，分别计算得到多个电芯的化学能和多个电芯的损耗能量，根据多个电芯的损耗能量与多个电芯的化学能分别计算得到多个电芯的截止能量；将多个电芯的截止能量之和确定为电池的截止能量；根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据多个电芯的工况信息分别确定多个电芯分别对应的运行时间；将多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为电池的运行时间。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池剩余能量状态估算装置，用于执行电池剩余能量状态估算方法，装置包括：

获取单元：用于获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；

计算单元：用于根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；

根据电池的工况信息，计算电池的化学能；

根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；

根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量

确定单元：用于将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置由处理器执行，一条或多条指令适于由处理器加载并执行如第一方面的方法的部分或者全部。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，计算机程序使得计算机执行如第一方面的方法的部分或者全部。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算方法的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电池的二阶戴维宁等效电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种开路电压-荷电状态曲线示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种电池剩余能量状态估算方法流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种目标电池对应的第一关系的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合附图对本申请的实施例进行描述。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算方法的应用场景示意图，该应用场景100中包括，电池101，电池中包括，处理器1011，传感器1012。

其中，电池101具体可以是蓄电池，家用储能站，锂电池，储能集装箱等包括单个或者多个电芯的电池。处理器1011用于获取电池101的工况信息和第一关系。这里的工况信息和第一关系存储于电池101本地，或者通过传感器1012收集。工况信息具体可以包括电池101当前最大容量、极化电压、电芯内阻、极化电阻、极化电容、温度等信息；并根据各种工况信息和第一关系计算电池101的剩余能量状态，第一关系具体用于表征电池的开路电压与电池的荷电状态的关系。

具体地，处理器1011获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；进而根据第一关系和工况信息计算电池101的剩余可放能量和剩余可充能量；其中剩余可放能量指电池101在当前能量状态下还能够放出的能量，剩余可充能量指电池101在当前能量状态距离达到充满电状态还需要充入的能量。处理器1011根据电池的工况信息，计算电池101的化学能，这里的化学能指在没有损耗的情况下电池101理论可以充入的能量（即在充电状态下电池满充所需的能量）或释放的能量（即在放电状态下电池可对外输出能量）。处理器1011根据工况信息计算电池101的损耗能量，这里的损耗能量指电池在释放能量或者充入能量的过程中由于电路老化以及发热等原因损失的能量。

处理器1011根据损耗能量和化学能，计算电池的截止能量，这里的截止能量指电池在当前能量状态且考虑损耗能量带来的损耗的前提下，充电或者放电至极限状态还需要充入的能量（即在充电状态下电池满充所需的能量）或者释放的能量（即在放电状态下电池可对外输出能量）。

可以看出，通过电池的第一关系和电池的工况信息，计算电池的截止能量，使得在现有技术中除计算电池的剩余可放能量、剩余可充能量外，还额外计算截止能量，对电池的剩余能量状态定义进行补充，用户通过电池的剩余能量状态可以获知更多信息，提高了电池的剩余能量状态的泛用性。同时根据电池的工况信息计算化学能和损耗能量，进而通过损耗能量和计算电池的截止能量，考虑了电池的损耗带来的误差，提高电池的剩余能量状态的精确度。

请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算方法的流程示意图，可基于图1所示的应用场景实施，如图2所示，包括步骤S201-S206。

S201：获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息。

具体地，这里的第一关系可以是曲线，方程，表格等形式，主要用于表征电池的开路电压OCV与电池的荷电状态SOC的关系，第一关系一般是指OCV-SOC曲线。

电池的工况信息具体可以包括电池的容量、电池的荷电状态、电池的最大容量、内阻参数、初始极化电压、极化电容、第一极化电阻参数等参数。

在一种可能的实施例中，获取电池的第一关系，包括：获取电池的设备信息，根据设备信息获取与设备信息对应的第一关系；获取电池的工作功率，并检测电池的第一温度参数；根据工作功率和第一温度参数调整第一关系，将调整后的第一关系确定为电池的第一关系。

具体地，电池的工作功率不大于电池的额定功率，第一温度参数具体可以是电池中的测温元件测量得到的电池内部的电子元件的工作温度。请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种电池的二阶戴维宁等效电路的结构示意图，该电路的等效电路模型方程包括下式（1）：

(1)

(2)

其中，U₀为端电压，U_OC为开路电压，上式（2）中的U_i（i=1,2）为极化电压，R₀为电池内阻，R_i(i=1,2)为极化电阻，C_i(i=1,2)为极化电容，I为输入电流（负号表示充电），t为时间。这里的等效电路模型方程是根据图3所示的电路得到的，同时还可以来源于不同连接顺序的其他电路，上述等效电路模型方程对应一个第一关系，也即是说若多个不同的电路的等效电路模型方程相同，那么上述多个不同电路的第一关系也相同。

在根据电池电路的等效电路模型方程确定对应的第一关系后，需要检测电池的第一温度参数，进而确定电池的电池内阻，极化电阻，极化电容等工况参数的具体数值。第一温度参数和电池内阻，极化电阻，极化电容分别存在预设的对应关系。

上述工况参数的具体数值，以及电池工作功率将影响第一关系中OCV和SOC的对应数值，因此检测电池的第一温度参数，进而确定当前温度参数下的工况参数的具体数值，根据工况参数和电池工作功率修正等效电路模型方程式（1）式（2）对应的第一关系。得到适配在对应工作功率和第一温度参数下运行的等效电路模型方程式对应的第一关系。

可以看出，通过电池的工作功率和电池的等效电路模型，得到电池的第一关系，并考虑第一温度参数和工作功率调整第一关系，进而通过第一关系计算电池的剩余能量状态，考虑到了温度和工作功率参数对电池的各项数值造成的影响，提高了电池的剩余能量状态的精确性。

S202：根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量。

具体地，这里的工况信息具体包括对应电池的最大容量当前荷电状态等信息。剩余可放能量指电池在当前能量状态下还能够放出的能量，剩余可充能量指电池在当前能量状态距离达到充满电状态还需要充入的能量。

示例性地，请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种开路电压-荷电状态曲线示意图，电池的第一关系可以通过图4所示的曲线表示。

电池在不同荷电状态对应不同的开路电压，根据图4所示的曲线可以计算电池在不同荷电状态时的剩余可放能量和剩余可充能量，若电池当前荷电状态为80%，对应的电池的放电曲线和充电曲线如图4所示，其中S1代表电池实际能放出的能量，S2代表电池在放电过程中可能损耗的能量，S3代表电池实际能充入的能量，S4代表电池在充电过程可能损耗的能量。电池的剩余可放能量定义为：

(3)

电池的剩余可充能量定义为：

(4)

其中，Q_max为电池的最大容量。

在知道第一关系的情况下，电池的剩余可放能量可以根据以下公式计算得到：

(5)

电池的剩余可充能量可以根据以下公式计算得到：

(6)

其中，上述公式（3）、（4）中的为工况信息中的电池的最大容量，/>为当前荷电状态，f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压，表征不同荷电状态对应的开路电压值。

S203：根据电池的工况信息，计算电池的化学能。

具体地，这里的化学能在不同的电池充放电状态下，有不同意义。在电池处于充电状态下时，化学能表征电池距离充电完毕还需要充入的能量；在电池处于放电状态下时，化学能表征电池距离放电完毕还需要释放的能量。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、电池的当前荷电状态和电池的最大容量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；根据等价电流，确定电池的运行时间，电池的运行时间为电池达到截止状态需要运行的时间，截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态；根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能。

具体地，根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流，等价电流满足下式（7）：

（7）

其中I为等价电流，T为预设时间，S_n2第二容量，S_n1为第一容量。

计算得到电池的等价电流后进一步根据等价电流，确定电池的运行时间。在电池处于放电状态时，运行时长表征电池从当前能量状态和等价电流运行至完全放电状态需要的时间；电池处于充电状态时，运行时长表征电池从当前能量状态和等价电流运行至完全充电状态需要的时间。

根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态。

根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能，若电池处于放电工况，电池的化学能满足下式（8）

（8）

其中，Q_e为化学能，为最大容量，/>为当前荷电状态，I为等价电流，T`为运行时间，f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压。

若电池处于充电工况，电池的化学能满足下式（9）：

（9）

其中，Q_e为化学能，为最大容量，/>为当前荷电状态，I为等价电流，T`为运行时间，f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压。

最终得到的化学能Q_e表征电池在放电工况下，从当前荷电状态放电至完全放电状态后，理论可以向外界释放的全部能量，但电池实际从当前荷电状态放电至完全放电状态放出的能聊还需要考虑电池内阻和极化电路带来的损耗。

在一种可能的实施例中，根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压；若端电压未达到截止电压，则将第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将第二时长设置为新的第一时长；其中，未达到截止电压包括，处于放电工况时，端电压小于放电截止电压，或者处于放电工况时，端电压大于充电截止电压，放电截止电压和充电截止电压是根据第一关系得到的；将新的第一时长代入根据等价电流，确定电池的运行时间，若端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间；若电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将最大充放电时间确定为运行时间，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的。

具体地，这里的第一时长通常以0为初始值，预设差值可以为0.1S、1S等，也即是说第一时长每次递增预设差值。根据第一时长，确定电池在运行了第一时长后的端电压。运行时长不能大于的最大充放电时长，当第一时长大于或等于最大充放电时长时则将最大充放电时长确定为运行时长，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的，最大充放电时间满足下式（10）：

（10）

其中，为最大容量，/>为当前荷电状态，根据放电工况和充电工况的不同，最大充放电时间的计算方式也不同。

根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压，即在电池在等价电流下运行第一时长后，确定电池的端电压。

电池的端电压满足下式（11）

（11）

其中，为电池的端电压，I为等价电流、t为第一时长、/>为当前荷电状态；/>为极化电压，其中i=1,2；R₀为电池内阻。

示例性地，若第一时长为0s，预设差值为1s，最大充放电时间为100s。首先将t为0s带入上式（11）计算，t为0s时的电池端电压，若t为0s时的端电压未达到截止电压（充电工况为端电压小于截止电压，放电工况为端电压大于截止电压）则将计算得到第二时长t为1s，将1s作为新的第一时长重复上述步骤，得到t为1s时的端电压，若t为1s时的端电压达到截止电压（充电工况为端电压大于或等于截止电压，放电工况为端电压小于或等于截止电压）则将1s确定为运行时间。若当t为100s时端电压任未达到截止电压，则将最大充放电时长100s确定为运行时间。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压，包括：根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压；根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压；将等价电流和内阻参数的乘积确定为电池的内阻电压，将极化电压和内阻电压的和确定为电池的损失电压；将系统电压减去损失电压的差确定为电池的端电压。

具体地，在确定电池的端电压时，若考虑极化电阻的极化电压和电池内阻的内阻电压对电池的影响，则需要计算极化电压和内阻电压。

首先根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压，电池的系统电压满足下式（12）

（12）

其中，为当前荷电状态、I为等价电流，t为第一时长，/>为最大容量。

其次，根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压，极化电压满足下式（13）

（13）

其中，R_i为第一极化电阻参数、C_i为极化电容、I为等价电流，为极化电阻在运行时长为0时的初始极化电压。若电池中包括多个极化电路，则根据上式（13）分别计算不同极化电路的极化电压并求和。根据不同极化电路的极化电压之和计算电池的端电压。

在本申请实施例中，系统电压减去损失电压的差为电池的端电压，这里的损失电压包括极化电压和内阻电压，因此端电压的公式满足下式（14）：

（14）

其中，为电池的端电压，I为等价电流、t为第一时长、/>为当前荷电状态，/>为极化电压，R₀为电池内阻。

可以看出，通过将第一时长代入端电压计算公式，计算得到电池的端电压，直到确定端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间，计算得到了在当前运行状态下，电池实际可能的充电时长和放电时长，从而根据实际的运行时长计算电池的剩余能量状态，提高了电池的剩余能量状态的计算精确性。

在一种可能的实施例中，在根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压之前，该方法还包括：获取在运行时间中多个时间节点上的多个第二温度参数，多个时间节点之间的间隔相同；根据多个第二温度参数，分别计算得到多个时间节点上的多个第二极化电阻参数；根据多个第二极化电阻参数离散积分计算得到第一极化电阻参数。

具体地，在电池持续工作的过程中由于电池内阻，极化电阻等因素的影响，电池内部的温度也将持续变化，从而影响到极化电阻参数，因此需要通过获取在运行时间中多个时间节点上的多个第二温度参数，这里的时间节点的间隔可以为1S、5S、10S等。根据多个第二温度参数，分别计算得到多个时间节点上的多个第二极化电阻参数，根据多个第二极化电阻参数离散积分计算得到第一极化电阻参数，这里多个第二极化电阻参数可以采用离散积分计算得到第一极化电阻参数，也可以通过平均计算，加权平均计算等方法计算得到。

可以看出，通过获取在运行时间中多个时间节点上的多个第二温度参数，影响第一极化电阻参数，考虑了温度对电池的剩余能量状态的影响，进一步提高了电池的剩余能量状态的精确性。

S204：根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量。

具体地，损耗能量指电池在充电或者放电的过程中由于极化电阻，电池内阻等原因损失的能量。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数和初始极化电压；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量，包括：根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热；根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热；根据极化热和欧姆热，确定电池的损耗能量。

具体地，根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热，欧姆热满足下式（15）

（15）

其中，Q₀为欧姆热，I为等价电流，R₀为极化参数，T`为运行时间。

根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热，极化热满足下式（16）；

（16）

其中，Q_e为极化热，I为等价电流，U_e（t）为在运行时间t的极化电压，T`为运行时间。

确定欧姆热和极化热后，将欧姆热和极化热的和确定为损耗能量。

S205：根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量。

具体地，这里的截止能量即为在考虑损耗能量对电池充放电过程中造成影响的前提下，计算得到的电池距离充满电或者放完电实际需要充入或者放出的能量。在电池处于不同的充放电状态下，截止能量的计算方法不同。

若电池的工况信息指示电池处于放电工况，则将化学能减去损耗能量的差确定为电池的截止能量；若电池的工况信息指示电池处于充电工况，则将化学能加上损耗能量的和确定为电池的截止能量。

在一种可能的实施例中，根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据电池的工况信息，确定电池所处于的工况，电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若电池处于放电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的差作为电池的截止能量；若电池处于充电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的和作为电池的截止能量。

具体地，请参见图4，在放电工况下，电池的截止能量，即可对外输出能量，定义为下式（17）：

(17)

在充电工况下，电池的截止能量，即设备充满所需能量，定义为下式：

(18)

通过图4可知可以根据公式（17）和公式（18）计算得到对应的截止能量，但是直接计算上式（17）（18）的面积较为复杂，且无法得到准确结果。因此在确定了电池的化学能和损耗能量后，若电池的工况信息指示电池处于放电工况，则将化学能减去损耗能量的差确定为电池的截止能量，在放电工况下的截止能量满足下式（19）：

（19）

其中，SOE_x为截止能量，为最大容量，/>为当前荷电状态，T`为运行时间，I为等价电流，f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压，/>为化学能，Qe为式（16）所示的极化热，Q₀为式（15）所示的欧姆热。

若电池的工况信息指示电池处于充电工况，则将化学能加上损耗能量的和确定为电池的截止能量，在充电工况下的截止能量满足下式（20）

（20）

其中，SOE_x为截止能量，为最大容量，/>为当前荷电状态，T`为运行时间，I为等价电流，f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压，/>为化学能，Qe为式（16）所示的极化热，Q₀为式（15）所示的欧姆热。若电池的工况处于空置工况，则将电池的截止能量记录为空置，这里的空置工况指电池处于没有放电或者充电的非工作状态。

可以看出，化学能和损耗能量分别计算在不同工况状态下的电池的截止能量，提高了截止能量的计算效率和精确度，进而提高了电池的剩余能量状态的计算精确性。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；根据工况信息确定电池所处于的工况，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；若等价电流大于预设电流，则确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

具体地，其中，根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流，等价电流满足下式（21）：

（21）

其中I为等价电流，T为预设时间，S_n2第二容量S_n1为第一容量。

这里的预设电流可以为0A、1A、-1A等值，若得到的等价电流大于预设电流，则确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

若等价电流等于预设电流，则确定电池处于空置工况，当电池处于空置工况，则不需要继续执行后续计算截止能量的相关步骤，仅需要将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量确定为电池的剩余能量状态。

示例性地，若预设时间为120S，第一电量为0Ah，第二电量为10.666Ah可通过下式（22）计算电池的等价电流：

(22)

若预设电流为0A，则根据等价电流I的正负情况确定电池的工况，若I为正数则为放电工况，若I为负数则为充电工况。

可以看出，通过工况信息包括电池在预设时间前的第一电量与在当前时刻的第二电量计算得到电池的等价电流，从而计算电池的运行时间，提高了计算电池实际需要工作的时间的精确性，进而提高了根据运行时间计算得到的损耗能量和化学能的精确性。

S206：将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

具体地，通过电池的剩余可放能量，电池的剩余可充能量和剩余可放能量仅描述电池的能量状态，不足以描述电池与外界的能量传递，因此将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量同时确定为电池的剩余能量状态，通过截止能量描述电池与外界的能量传递。

在一种可能的实施例中，电池的工况信息包括：温度参数，内阻参数，第一极化电阻和极化电容，获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息，方法还包括：根据电池的温度参数获取对应的内阻参数，第一极化电阻和极化电容。

具体地，由于这里的内阻参数，第一极化电阻和极化电容在不同的温度下具体的数值也不同。因此在获取内阻参数，第一极化电阻和极化电容之前，需要获取温度参数，并根据温度参数确定对应的内阻参数，第一极化电阻和极化电容。内阻参数，第一极化电阻和极化电容与温度参数的对应关系可以存储在电池本地，以在确定电池的温度参数后直接获取。

可以看出，通过温度参数确定与温度参数对应的内阻参数，第一极化电阻和极化电容，考虑了温度对于电池的工况信息中对温度比较敏感的参数的影响，进而提高了后续计算的电池剩余能量状态的精确度。

上述实施例描述了电池中包括一个电芯的电池的剩余能量状态的计算方法，基于此在电池中包括多个电芯，电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，电池的工况信息包括多个电芯对应的工况信息的情况下，本申请实施例还更详细地提供了另一种电池剩余能量状态估算方法，请参见图5，图5为本申请实施例提供的另一种电池剩余能量状态估算方法流程示意图，可基于图1所示的应用环境实施，如图5所示，包括步骤S501-S506：

S501：根据多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；将多个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将多个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量。

具体地，由于电池具体可以是储能集装箱等大型电池，其中包括多个可以单独工作的电芯。因此在电池中每个电芯的工况信息需要分别计算多个电芯的剩余能量状态再将多个储能典型的剩余能量状态合并得到电池的剩余能量状态。

这里的电池的第一关系包括电池中每个电芯的第二关系；电池的工况信息包括每个电芯的工况信息，获取得到每个电芯的第二关系和工况信息后，分别根据每个电芯的第二关系和工况信息确定每个电芯的剩余可放能量和电池的剩余可充能量，并将每个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将每个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量

关于通过第二关系、工况信息确定电芯的剩余可放能量和剩余可充能量的具体描述请参见步骤S201- S202中的相关描述此处不再赘述。

S502：根据多个电芯的工况信息分别确定多个电芯分别对应的运行时间；将多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为电池的运行时间。

具体地，整个电池的运行时间以多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间为准，确定的运行时间，这里的运行时间用于后续步骤中分别计算每个电芯的截止能量。具体描述请参见前述电池的截止能量计算的相关描述此处不再赘述。

S503：根据多个电芯的工况信息，分别计算得到多个电芯的化学能和多个电芯的损耗能量，根据多个电芯的损耗能量与多个电芯的化学能分别计算得到多个电芯的截止能量。

具体地，电池的化学能实际为每个电芯的化学能之和；电池的损耗能量实际为每个电芯的损耗能量之和。在计算单个电芯的化学能和每个电芯的损耗能量时，与前述电池的相关计算步骤相同，详情请参见前述相关步骤中的关于计算电池的化学能和损耗能量的相关描述此处不再赘述。

S504：将多个电芯的截止能量之和确定为电池的截止能量。

具体地，这里的电池的截止能量为多个电芯中每个电芯的截止能量之和，每个电芯的截止能量的相关描述，请参见步骤S205的相关描述此处不再赘述。

S505：将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

具体地，步骤S505的相关描述请参见前述步骤S206的相关描述此处不再赘述。

可以看出，当电池中包括多个电芯时，通过分别获取电池中每个电芯的工况信息和第二关系，分别计算每个电芯的剩余可放能量，剩余可充能量和截止能量，进而求和得到电池的剩余能量状态，从而考虑到了每个电芯的具体工作状态和工作环境不同导致的差异，进而提高了电池的剩余能量状态的精确性。

通过实施以上申请实施例中的方法，可以看出，额外计算得到的计算电池的截止能量，对电池能量状态定义进行补充，提高了电池的剩余能量状态的泛用性。通过损耗能量和截止电量计算得到电池的截止能量，考虑了损耗能量对电池剩余能量状态的影响，提高最终计算得到的电池剩余能量状态的精确性。通过电池的工作功率和电池的等效电路模型计算第一关系，通过等价电流计算电池的运行时间，考虑了温度参数对电池的影响，在电池存在多个电芯的情况下分别根据对应的工况参数和第二关系计算电池的剩余能量状态，从而进一步提高电池剩余能量状态的精确度性。

示例性地，请参见图6，图6为本申请实施例提供的一种目标电池对应的第一关系的示意图，如图6所示的第一关系对应的目标电池的工况参数包括当前荷电状态SOCθ₀=0.602，最大容量Q_max=320Ah，初始极化电压U₁（0）=0，U₂（0）=0。电芯内阻R₀=0.00067Ω，极化电阻R₁=0.00016Ω，极化电阻R₁=0.00071Ω，时间常数R₁C₁=3.389s，时间常数R₂C₂=67.118s。在上述工况参数下的目标电池的第一关系开路电压OCV和荷电状态SOC的关系，即OCV-SOC曲线如图6所示。下式（23）至下式（26）中的参数具体数值为上述工况参数

为求得目标电池的剩余能量状态，首先需要计算目标电池的剩余可放能量和目标电池的剩余可充能量，其中剩余可放能量通过下式（23）计算得到：

（23）

其中f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压，一般可以通过来计算剩余可放能量，由于积分计算较复杂，故可以转换成面积进行计算以提高计算速度，在当前荷电状态/>为0.602时，其对应OCV-SOC曲线上的第407个点，故转换成进行计算，得到的目标电池的剩余可放能量为627.67Wh。

剩余可充能量通过下式（23）计算得到：

（24）

其中f（θ）为荷电状态θ对应的开路电压，一般可以通过来计算剩余可放能量，由于积分计算较复杂，故可以转换成面积进行计算以提高计算速度，在当前荷电状态/>为0.602时，其对应OCV-SOC曲线上的第407个点，在荷电状态为1.0时，其对应OCV-SOC曲线上的第569个点，故转换成/>进行计算，得到的目标电池的剩余可充能量为422.77Wh。

计算得到目标电池的剩余可放能量和目标电池的剩余可充能量后还需要确定电池的截止能量，首先需要确定目标电池的工况。根据下式（25）计算在两分钟前的目标电池的等价电流：

(25)

其中S（0）为目标电池当前的第二容量，S（-120）为两分钟前的目标电池的第一容量，计算得到等价电流I为320A。

由于I>0，因此目标电池处于放电工况。

进一步根据等价电流计算电池最大充放电时间，最大充放电时间如下式（26）：

（26）

其中，I为等价电流，SOCθ₀为当前荷电状态，Q_max为最大容量。计算得到最大运行时间T为2167s。

根据最大运行时间T确定目标电池的运行时间T`，具体方法请参见式（11）的相关描述此处不再赘述，计算得到运行时间T`为2133s。

由于目标电池处于放电工况因此目标电池的截止能量计算参照上式（19）计算得到截止能量为534.77Wh。

最后输出目标电池的剩余能量状态[627.67,422.77,534.77],表征目标电池储存的能量为627.67Wh,还能存储的能量为422.77Wh,按照当前工况工作还可以释放的能量为534.77Wh。

基于上述配置方法实施例的描述，本申请还提供了一种电池剩余能量状态估算装置700，该电池剩余能量状态估算装置700可以是运行于图1所示的处理器中的一个计算机程序（包括程序代码）。该电池剩余能量状态估算装置700可以应用于图1所示的应用场景，并执行图2、图5所示的方法。请参见图7，图7为本申请实施例提供的一种电池剩余能量状态估算装置的结构示意图，该装置包括：

获取单元701：用于获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；

计算单元702：用于根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；

根据电池的工况信息，计算电池的化学能；

根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；

根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量

确定单元703：用于将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

在一种可能的实施例中，在根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量方面，确定单元703还具体用于：根据电池的工况信息，确定电池所处于的工况，电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若电池处于放电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的差作为电池的截止能量；若电池处于充电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的和作为电池的截止能量。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；在根据工况信息确定电池所处于的工况方面，计算单元702还具体用于：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；若等价电流大于预设电流，确定单元703还具体用于：确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、电池的当前荷电状态和电池的最大容量；在根据电池的工况信息，计算电池的化学能方面，计算单元702还具体用于：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；根据等价电流，确定电池的运行时间，电池的运行时间为电池达到截止状态需要运行的时间，截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；确定单元703还具体用于：根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态；根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数和初始极化电压；在根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量方面，确定单元703还具体用于：根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热；根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热；根据极化热和欧姆热，确定电池的损耗能量。

在一种可能的实施例中，在根据等价电流，确定电池的运行时间方面，确定单元703还具体用于：根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压；若端电压未达到截止电压，则将第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将第二时长设置为新的第一时长；其中，未达到截止电压包括，处于放电工况时，端电压小于放电截止电压，或者处于放电工况时，端电压大于充电截止电压，放电截止电压和充电截止电压是根据第一关系得到的；将新的第一时长代入根据等价电流，确定电池的运行时间，若端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间；若电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将最大充放电时间确定为运行时间，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，在根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压方面，确定单元703还具体用于：根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压；根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压；将等价电流和内阻参数的乘积确定为电池的内阻电压，将极化电压和内阻电压的和确定为电池的损失电压；将系统电压减去损失电压的差确定为电池的端电压。

在一种可能的实施例中，在获取电池的第一关系方面，获取单元701还具体用于：获取电池的设备信息，根据设备信息获取与设备信息对应的第一关系；获取电池的工作功率，并检测电池的第一温度参数；确定单元703还具体用于：根据工作功率和第一温度参数调整第一关系，将调整后的第一关系确定为电池的第一关系。

在一种可能的实施例中，电池包括多个电芯，电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，电池的工况信息包括多个电芯对应的工况信息，在根据第一关系和电池的工况信息，计算得到电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量方面，计算单元702还具体用于：根据多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；确定单元703还具体用于：将多个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将多个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量；在根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量方面，计算单元702还具体用于：根据多个电芯的工况信息，分别计算得到多个电芯的化学能和多个电芯的损耗能量，根据多个电芯的损耗能量与多个电芯的化学能分别计算得到多个电芯的截止能量；将多个电芯的截止能量之和确定为电池的截止能量；在根据等价电流，确定电池的运行时间方面，确定单元703还具体用于：根据多个电芯的工况信息分别确定多个电芯分别对应的运行时间；将多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为电池的运行时间。

基于上述方法实施例和装置实施例的描述，请参见图8，图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图8所示，本实施例中所描述的电子设备800，包括处理器801、存储器802、通信接口803以及一个或多个程序，上述一个或多个程序通过应用程序代码的形式被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，本申请实施例中，上述程序包括用于执行以下步骤的指令：

获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量； 将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

在一种可能的实施例中，根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据电池的工况信息，确定电池所处于的工况，电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若电池处于放电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的差作为电池的截止能量；若电池处于充电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的和作为电池的截止能量。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；根据工况信息确定电池所处于的工况，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；若等价电流大于预设电流，则确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、电池的当前荷电状态和电池的最大容量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；根据等价电流，确定电池的运行时间，电池的运行时间为电池达到截止状态需要运行的时间，截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态；根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数和初始极化电压；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量，包括：根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热；根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热；根据极化热和欧姆热，确定电池的损耗能量。

在一种可能的实施例中，根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压；若端电压未达到截止电压，则将第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将第二时长设置为新的第一时长；其中，未达到截止电压包括，处于放电工况时，端电压小于放电截止电压，或者处于放电工况时，端电压大于充电截止电压，放电截止电压和充电截止电压是根据第一关系得到的；将新的第一时长代入根据等价电流，确定电池的运行时间，若端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间；若电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将最大充放电时间确定为运行时间，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的。

在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压，包括：根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压；根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压；将等价电流和内阻参数的乘积确定为电池的内阻电压，将极化电压和内阻电压的和确定为电池的损失电压；将系统电压减去损失电压的差确定为电池的端电压。

在一种可能的实施例中，获取电池的第一关系，包括：获取电池的设备信息，根据设备信息获取与设备信息对应的第一关系；获取电池的工作功率，并检测电池的第一温度参数；根据工作功率和第一温度参数调整第一关系，将调整后的第一关系确定为电池的第一关系。

在一种可能的实施例中，电池包括多个电芯，电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，电池的工况信息包括多个电芯对应的工况信息，根据第一关系和电池的工况信息，计算得到电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量，包括：根据多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；将多个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将多个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据多个电芯的工况信息，分别计算得到多个电芯的化学能和多个电芯的损耗能量，根据多个电芯的损耗能量与多个电芯的化学能分别计算得到多个电芯的截止能量；将多个电芯的截止能量之和确定为电池的截止能量；根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据多个电芯的工况信息分别确定多个电芯分别对应的运行时间；将多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为电池的运行时间。

示例性地，上述电子设备可包括但不仅限于处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，还可以包括、内存、电源、应用用户端模块等。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是电子设备的示例，并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质（Memory），所述计算机存储介质是信息处理设备或信息发送设备或信息接收设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机存储介质既可以包括终端中的内置存储介质，当然也可以包括终端所支持的扩展存储介质。计算机存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或多条的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序（包括程序代码）。需要说明的是，此处的计算机存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器（Non-volatileMemory），例如至少一个磁盘存储器；可选的，还可以是至少一个位于远离前述处理器的计算机存储介质。在一个实施例中，可由处理器加载并执行计算机存储介质中存放的一条或多条指令，以实现上述电池剩余能量状态估算方法的相应步骤。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种电池剩余能量状态估算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取表征电池的开路电压与所述电池的荷电状态的第一关系和所述电池的工况信息，所述工况信息包括所述电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、所述电池的当前荷电状态、所述电池的最大容量、内阻参数和初始极化电压；

根据所述第一关系和所述电池的工况信息，计算所述电池的剩余可放能量和所述电池的剩余可充能量；

根据所述电池的工况信息，计算所述电池的化学能，具体包括：根据所述第二容量、所述第一容量和所述预设时间，计算所述电池从所述预设时间前至所述当前时刻的等价电流；根据所述等价电流，确定所述电池的运行时间，所述电池的运行时间为所述电池达到截止状态需要运行的时间，所述截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据所述当前荷电状态、所述等价电流和所述运行时间，确定所述电池在所述运行时间时的荷电状态；根据所述最大容量、所述当前荷电状态、在所述运行时间时的荷电状态和所述第一关系，确定所述电池的化学能；

根据所述电池的工况信息，计算所述电池的损耗能量，具体包括：根据所述初始极化电压、所述等价电流和所述运行时间，确定极化热；根据所述运行时间、所述内阻参数和所述等价电流，确定所述电池的欧姆热；根据所述极化热和所述欧姆热，确定所述电池的损耗能量；

根据所述损耗能量与所述化学能，计算所述电池的截止能量，具体包括：根据所述电池的工况信息，确定所述电池所处于的工况，所述电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若所述电池处于所述放电工况，将所述电池的化学能与所述电池的损耗能量的差作为所述电池的截止能量；若所述电池处于所述充电工况，将所述电池的化学能与所述电池的损耗能量的和作为所述电池的截止能量；

将所述电池的剩余可放能量、所述电池的剩余可充能量和所述电池的截止能量确定为所述电池的剩余能量状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工况信息包括所述电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；所述根据所述工况信息确定所述电池所处于的工况，包括：

根据所述第二容量、所述第一容量和所述预设时间，计算所述电池从所述预设时间前至所述当前时刻的等价电流；

若所述等价电流大于预设电流，则确定所述电池处于放电工况；

若所述等价电流小于所述预设电流，则确定所述电池处于充电工况。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述等价电流，确定所述电池的运行时间，包括：

根据预先设置的第一时长和所述等价电流，确定所述电池的端电压；

若所述端电压未达到截止电压，则将所述第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将所述第二时长设置为新的第一时长；

其中，所述未达到截止电压包括，处于所述放电工况时，所述端电压小于放电截止电压，或者处于所述放电工况时，所述端电压大于充电截止电压，所述放电截止电压和所述充电截止电压是根据所述第一关系得到的；

将所述新的第一时长代入所述根据所述等价电流，确定所述电池的运行时间，若所述端电压达到所述截止电压，则将所述电池的第一时长确定为所述运行时间；

若所述电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将所述最大充放电时间确定为所述运行时间，所述最大充放电时间是根据所述电池的当前荷电状态、所述电池的最大容量和所述等价电流确定的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，所述根据预先设置的第一时长和所述等价电流，确定所述电池的端电压，包括：

根据所述第一时长、所述等价电流、所述电池的最大容量、所述内阻参数和所述第一关系，确定所述电池的系统电压；

根据所述第一时长、所述极化电容、所述第一极化电阻参数和所述等价电流，确定所述电池的极化电压；

将所述等价电流和所述内阻参数的乘积确定为所述电池的内阻电压，将所述极化电压和所述内阻电压的和确定为所述电池的损失电压；

将所述系统电压减去所述损失电压的差确定为所述电池的端电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电池的第一关系，包括：

获取所述电池的设备信息，根据所述设备信息获取与所述设备信息对应的第一关系；

获取所述电池的工作功率，并检测所述电池的第一温度参数；

根据所述工作功率和所述第一温度参数调整所述第一关系，将调整后的第一关系确定为所述电池的第一关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池包括多个电芯，所述电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，所述电池的工况信息包括所述多个电芯对应的工况信息，所述根据所述第一关系和所述电池的工况信息，计算得到所述电池的剩余可放能量和所述电池的剩余可充能量，包括：

根据所述多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到所述多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；

将所述多个电芯的剩余可放能量之和确定为所述电池的剩余可放能量，将所述多个电芯的剩余可充能量之和确定为所述电池的剩余可充能量；

根据所述损耗能量与所述化学能，计算所述电池的截止能量，包括：

根据所述多个电芯的工况信息，分别计算得到所述多个电芯的化学能和所述多个电芯的损耗能量，根据所述多个电芯的损耗能量与所述多个电芯的化学能分别计算得到所述多个电芯的截止能量；

将所述多个电芯的截止能量之和确定为所述电池的截止能量；

所述根据所述等价电流，确定所述电池的运行时间，包括：

根据所述多个电芯的工况信息分别确定所述多个电芯分别对应的运行时间；

将所述多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为所述电池的运行时间。

7.一种电池剩余能量状态估算装置，其特征在于，用于执行电池剩余能量状态估算方法，所述装置包括：

获取单元：用于获取表征电池的开路电压与所述电池的荷电状态的第一关系和所述电池的工况信息，所述工况信息包括所述电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、所述电池的当前荷电状态、所述电池的最大容量、内阻参数和初始极化电压；

计算单元：用于根据所述第一关系和所述电池的工况信息，计算所述电池的剩余可放能量和所述电池的剩余可充能量；

根据所述电池的工况信息，计算所述电池的化学能，具体用于根据所述第二容量、所述第一容量和所述预设时间，计算所述电池从所述预设时间前至所述当前时刻的等价电流；根据所述等价电流，确定所述电池的运行时间，所述电池的运行时间为所述电池达到截止状态需要运行的时间，所述截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据所述当前荷电状态、所述等价电流和所述运行时间，确定所述电池在所述运行时间时的荷电状态；根据所述最大容量、所述当前荷电状态、在所述运行时间时的荷电状态和所述第一关系，确定所述电池的化学能；

根据所述电池的工况信息，计算所述电池的损耗能量，具体用于根据所述初始极化电压、所述等价电流和所述运行时间，确定极化热；根据所述运行时间、所述内阻参数和所述等价电流，确定所述电池的欧姆热；根据所述极化热和所述欧姆热，确定所述电池的损耗能量；

根据所述损耗能量与所述化学能，计算所述电池的截止能量，具体用于根据所述电池的工况信息，确定所述电池所处于的工况，所述电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若所述电池处于所述放电工况，将所述电池的化学能与所述电池的损耗能量的差作为所述电池的截止能量；若所述电池处于所述充电工况，将所述电池的化学能与所述电池的损耗能量的和作为所述电池的截止能量；

确定单元：用于将所述电池的剩余可放能量、所述电池的剩余可充能量和所述电池的截止能量确定为所述电池的剩余能量状态。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法中的步骤的指令。

9.一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用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。