JP2023543497A - 電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバ - Google Patents

電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバ Download PDF

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Abstract

電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバであり、方法は、車両の電池が有効充電である場合、複数の初期充電パラメータを取得するステップ（Ｓ１０１）であって、有効充電は、電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示すステップ（Ｓ１０１）と、電池の複数の実際充電パラメータと、現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得するステップ（Ｓ１０２）と、複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び現在の有効充電回数に基づいて、電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップ（Ｓ１０３）と、を含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２０年９月３０日に出願された中国特許出願第２０２０１１０６６１７７．３号の『電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバ』に基づき、かつその優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
本開示は、電池の技術分野に関し、具体的には、電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバに関する。
電気自動車は、動力電池を全部又は一部の動力源とする自動車であり、動力電池の電池容量は、電気自動車の性能に影響を与える重要な要因であり、電池容量を正確に推定することにより、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、充電状態）の推定精度、ピーク電力の予測精度及び航続距離の推定精度を向上させることができるため、電池管理システムにおいて、電池容量は、電池の健康状態を特徴付ける重要な指標として使用されることが多い。
関連技術において、電池パックの充放電電流に基づいて電池の電池容量を計算することができるが、該方式は、ＯＣＶ（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、開放電圧）を検出する必要があり、ＯＣＶは、小さい電流で充放電しかつ十分に放置してこそ取得されるものであり、取得時間が長く、その結果、電池容量を推定する効率が低い。
上記問題を解決するために、本開示は、電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバを提供する。
第１の態様において、本開示に係る電池容量を取得する方法は、車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、前記電池の複数の初期充電パラメータを取得するステップであって、前記有効充電は、前記現在の充電過程における前記電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ前記現在の充電過程における前記電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示すステップと、前記現在の充電過程における前記電池の複数の実際充電パラメータと、前記現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数と、を周期的に取得するステップと、複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、を含む。
任意選択で、複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップは、複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む容量相関関係を取得するステップと、前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、を含む。
任意選択で、複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップは、前記初期充電パラメータに基づいて、初期容量増分曲線を取得するステップと、前記実際充電パラメータに基づいて、実際容量増分曲線を取得するステップと、前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、を含む。
任意選択で、前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップは、前記初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得するステップと、前記実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得するステップと、前記第１の初期位置情報、前記第２の初期位置情報、前記第１の現在位置情報、前記第２の現在位置情報、前記初期充電パラメータ及び前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、を含む。
任意選択で、前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップは、次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得するステップと、前記目標充電回数及び前記容量相関関係に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、を含む。
任意選択で、前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得する前に、前記方法は、前記現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、前記履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数とを取得するステップをさらに含み、前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得するステップは、前記現在の最大利用可能容量、前記現在の有効充電回数、前記履歴最大利用可能容量及び前記履歴有効充電回数に基づいて、前記容量相関関係を取得するステップを含む。
第２の態様において、本開示に係る電池容量を取得する装置は、車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、前記電池の複数の初期充電パラメータを取得する初期パラメータ取得モジュールであって、前記有効充電は、前記現在の充電過程における前記電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ前記現在の充電過程における前記電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示す初期パラメータ取得モジュールと、前記現在の充電過程における前記電池の複数の実際充電パラメータと、前記現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数と、を周期的に取得する実際パラメータ取得モジュールと、複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する電池容量取得モジュールと、を含む。
任意選択で、前記電池容量取得モジュールは、さらに、複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定し、前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む容量相関関係を取得し、前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
任意選択で、前記電池容量取得モジュールは、さらに、前記初期充電パラメータに基づいて、初期容量増分曲線を取得し、前記実際充電パラメータに基づいて、実際容量増分曲線を取得し、前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定する。
任意選択で、前記電池容量取得モジュールは、さらに、前記初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得し、前記実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得し、前記第１の初期位置情報、前記第２の初期位置情報、前記第１の現在位置情報、前記第２の現在位置情報、前記初期充電パラメータ及び前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定する。
任意選択で、前記電池容量取得モジュールは、さらに、次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得し、前記目標充電回数及び前記容量相関関係に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
任意選択で、前記装置は、前記現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、前記履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数とを取得する履歴パラメータ取得モジュールをさらに含み、前記電池容量取得モジュールは、さらに、前記現在の最大利用可能容量、前記現在の有効充電回数、前記履歴最大利用可能容量及び前記履歴有効充電回数に基づいて、前記容量相関関係を取得する。
第３の態様において、本開示に係るコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータプログラムが記憶されており、該プログラムは、プロセッサにより実行されると、本開示の第１の態様に記載の方法のステップを実現する。
第４の態様において、本開示に係るサーバは、コンピュータプログラムが記憶されたメモリと、前記メモリにおける前記コンピュータプログラムを実行することにより、本開示の第１の態様に記載の方法のステップを実現するプロセッサと、を含む。
上記技術手段により、車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、前記電池の複数の初期充電パラメータを取得し、前記有効充電が、前記現在の充電過程における前記電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ前記現在の充電過程における前記電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示し、前記現在の充電過程における前記電池の複数の実際充電パラメータと、前記現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得し、複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。このようにして、該電池を放置する必要がなく、該電池が有効充電を行う過程において該電池の充電パラメータを取得するだけで、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を推定することができるため、電池容量を推定する効率を高めることができる。
本開示の他の特徴及び利点は、後の具体的な実施形態部分において詳細に説明される。
図面は、本開示の更なる理解を提供し、明細書の一部を構成するものであり、以下の具体的な実施形態と共に本開示を説明するものであるが、本開示を限定するものではない。
例示的な実施例に係る電池容量を取得する方法のフローチャートである。 例示的な実施例に係る電池容量を取得する別の方法のフローチャートである。 例示的な実施例に係る区間容量積分値の概略図である。 例示的な実施例に係る最大利用可能容量の概略図である。 例示的な実施例に係る電池容量を取得する装置の概略構成図である。 例示的な実施例に係る電池容量を取得する別の装置の概略構成図である。 例示的な実施例に係るサーバのブロック図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施形態は、本開示を説明し解釈するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではないことを理解されたい。
以下の説明において、「第１」、「第２」などの語彙は、説明の目的を区別するためのものに過ぎず、相対的な重要性を示すか又は示唆するものとして理解することができず、順番を示すか又は示唆するものとして理解することもできない。
まず、本開示の応用シーンを説明する。本開示は、電池容量を推定するシーンに適用することができ、電池容量は、電池の現在の健康状態を反映するものであり、実際の応用において、実験室条件下でのフル充電・フル放電を実現できず、実際の動作状況が複雑で変化しやすく、電池が老化し、電池の材料体系が異なるなどの要因のため、電池容量の推定は、大きな課題及び重要なタスクになる。
関連技術において、電池の数学モデルに基づいて、システム識別アルゴリズムを用いて電池のＯＣＶ及び容量を取得することができ、電池パックの放置時間が所定時間を超えると、ＯＣＶを検出し、各時間周期内の電池容量の変化量を計算し、かつＯＣＶルックアップテーブルに基づいて電池容量の変化量を計算し、上記算出された２つの変化量に基づいて電池容量減衰重み値を計算し、該重み値及びその直前の時刻の電池容量に基づいて現在の電池容量を計算する。このような方式では、電池容量の推定効率が低く、かつ電池の電流、電圧及び温度のサンプリング精度に依存し、容量の推定精度が低い。
上記存在する問題を解決するために、本開示は、電池容量を取得する方法、装置、記憶媒体及びサーバを提供し、車両の充電過程において、電池の複数の実際充電パラメータと、該現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを取得することができ、複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができる。このようにして、該電池を放置する必要がなく、該電池が有効充電を行う過程において該電池の充電パラメータを取得するだけで、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を推定することができ、それにより電池容量を推定する効率を高めることができる。
以下、図面を参照しながら、本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。
図１は、例示的な実施例に係る電池容量を取得する方法のフローチャートである。図１に示すように、該方法は、以下のステップＳ１０１～Ｓ１０３を含む。
Ｓ１０１では、車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、該電池の複数の初期充電パラメータを取得する。
該電池は、動力電池パックであってもよく、該有効充電は、該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示す。該所定の充電状態範囲及び該所定の温度閾値は、該電池の材料、実際の使用動作状況などによって決定することができる。例示的には、電池の容量増分曲線は、３つのピーク、すなわち、第１のピーク、第２のピーク及び第３のピークを含み、動力リチウムイオン電池の特性及び実際の応用の経験的データから分かるように、該電池の充電過程において、該第１のピークは、一般的に該電池の充電状態範囲の０～２０％の区間内に現れ、該第２のピーク及び該第３のピークは、一般的に該電池の充電状態範囲の２０％～９０％の区間内に現れ、ユーザは、実際の使用過程において、一般的に充電状態範囲の２０％以上で充電し始め、これにより、本開示は、該第２のピークの位置情報及び該第３のピークの位置情報に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができるため、該所定の充電状態範囲を、該第２のピーク及び該第３のピークを含む範囲、例えば２０％～９０％に設定することができ、該所定の温度閾値は、１０℃であってもよく、本開示は、これを限定しない。該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が１５％～９０％であり、かつ該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が１５℃である場合、該現在の充電過程が有効充電であることを決定することができる。該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が１５％～８０％であるか、又は該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が７℃である場合、該現在の充電過程が有効充電ではないことを決定することができる。
本ステップでは、該現在の充電過程が完了した後、該現在の充電過程が有効充電であるか否かを決定することができ、該現在の充電過程が有効充電であることを決定した場合、該電池の複数の初期充電パラメータを取得する。例示的には、該現在の充電過程が完了した後、該現在の充電過程におけるＳＯＣの変化範囲及び該電池の最低充電温度を取得することができ、該ＳＯＣの変化範囲が該所定の充電状態範囲を含み、かつ該電池の最低充電温度が該所定の温度閾値以上であることを決定した場合、該電池の複数の初期充電パラメータを取得し、該複数の初期充電パラメータは、サーバに予め記憶されてもよい。
なお、該初期充電パラメータは、該電池のフル放電・フル充電過程において取得された標準充電パラメータであってもよい。該電池がフル放電・フル充電になった後、該電池の電池容量が最大容量に達することができる。しかしながら、通常使用過程において、該電池の充電過程がフル放電・フル充電の条件を満たしにくいため、通常使用過程における該電池の現在の最大利用可能容量は、該最大容量に達することができず、該現在の最大利用可能容量は、該最大容量より小さい。電池マネージャが該最大容量を該現在の最大利用可能容量とすると、該現在の最大利用可能容量の精度が低いため、電池の安全上の事故を引き起こし、したがって、該電池の予測電池容量を取得する必要がある。ここで、該初期充電パラメータ及び該実際充電パラメータにより、該電池の予測電池容量を取得することができる。該複数の初期充電パラメータは、該電池のフル放電・フル充電過程において、電池実験テストプラットフォームにより取得することができる。該フル放電・フル充電過程は、
室温で、該電池内の各セルの電圧が第１のカットオフ電圧に達するまで該電池を第１の倍率で定電流放電するステップＳ１と、
該電池を第１の所定の期間放置するステップＳ２と、
室温で、該電池内の各セルの電圧が第２のカットオフ電圧に達するまで該電池を第２の倍率で定電流充電するステップＳ３と、
該電池を第２の所定の期間放置するステップＳ４と、
室温で、該電池内の各セルの電圧が第２のカットオフ電圧に達するまで該電池を第３の倍率で定電流充電するステップＳ５と、を含んでもよい。
該第１の倍率、該第１のカットオフ電圧、該第１の所定の期間、該第２の倍率、該第２のカットオフ電圧、該第２の所定の期間及び該第３の倍率は、該電池のセル特性に基づいて予め設定することができ、例示的には、該第１の倍率は、０．３Ｃであってもよく、該第１のカットオフ電圧は、２Ｖであってもよく、該第１の所定の期間は、１８００ｓであってもよく、該第２の倍率は、１Ｃであってもよく、該第２のカットオフ電圧は、３．７５Ｖであってもよく、該第２の所定の期間は、３００ｓであってもよく、該第３の倍率は、０．２Ｃであってもよい。
該電池がフル放電・フル充電過程に入った後、すなわち、該電池が第１の倍率で定電流放電し始めた後、該電池の初期充電パラメータを周期的に収集することができ、該収集周期は、サンプリング回路の性能に基づいて決定することができ、例示的には、該サンプリング回路の性能が高いほど、該サンプリング周期を短く設定することができ、例えば５０ｍｓに設定し、該サンプリング回路の性能が低いほど、該サンプリング周期を長く設定することができ、例えば、１００ｍｓに設定し、本開示は、これを限定しない。該電池内の各セルの電圧が第２のカットオフ電圧に達するまで該電池を第３の倍率で定電流充電した後、該初期充電パラメータの収集を停止する。その後、該フル放電・満フル充電過程において収集された該初期充電パラメータをサーバに記憶することができる。
なお、本開示は、該電池の現在の充電過程において、該現在の充電過程が有効充電であるか否かを決定することもできる。例示的には、該現在の充電過程が開始するとき、該電池の初期ＳＯＣ及び該電池の充電温度を取得することができ、その後、該現在の充電過程において、該電池の現在のＳＯＣ及び該電池の充電温度を周期的に取得することができ、該初期ＳＯＣ及び該現在のＳＯＣのカバーする範囲が該所定の充電状態範囲を含み、かつ該電池の最低充電温度が該所定の温度閾値より小さい場合、該現在の充電過程が有効充電であることを決定することができ、該電池の複数の初期充電パラメータを取得することができ、例示的には、該所定の充電状態範囲が２０％～９０％であり、かつ該現在の充電過程が開始するときに取得された該電池の初期ＳＯＣが１５％である場合、該現在の充電過程において、該電池の現在のＳＯＣを周期的に取得することができ、該現在のＳＯＣが９０％に達し、かつこの過程において該電池の最低充電温度が該所定の温度閾値以下であることを決定した場合、該現在の充電過程が有効充電であることを決定することができる。このようにして、該現在の充電過程が完了する前に、該現在の充電過程が有効充電であることを決定し、かつ該電池の初期充電パラメータを取得することができ、それにより電池容量を推定する効率を高めることができる。
Ｓ１０２では、該現在の充電過程における該電池の複数の実際充電パラメータと、該現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得する。
本ステップでは、該現在の充電過程が開始した後、該電池の実際充電パラメータを周期的に取得することができ、該取得周期の設定方法について、該初期充電パラメータの収集周期を参照することができ、ここで説明を省略する。また、該現在の充電過程が有効充電であることを決定した場合、該現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数を取得することができ、該現在の有効充電回数は、履歴有効充電回数に基づいて決定することができ、例示的には、該現在の有効充電回数は、該履歴有効充電回数に１を加算した回数であってもよく、例えば、該履歴有効充電回数が１０であれば、該現在の有効充電回数は１１である。また、該電池に対する有効充電が１回完了するたびに、該履歴有効充電回数に１を加算することができ、例えば、１回目の有効充電が完了した後、該履歴有効充電回数は１になり、２回目の有効充電が完了した後、該履歴有効充電回数は２になる。
Ｓ１０３では、複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
本ステップでは、該複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数を取得した後、該履歴有効充電回数に基づいて次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を決定することができ、その後、該複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ、該現在の有効充電回数及び該目標充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができる。
上記方法を用いることにより、複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができる。このようにして、該電池を放置する必要がなく、該電池が有効充電を行う過程において該電池の充電パラメータを取得するだけで、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を推定することができ、それにより電池容量を推定する効率を高めることができる。
図２は、例示的な実施例に係る電池容量を取得する別の方法のフローチャートである。図２に示すように、該方法は、以下のステップＳ２０１～Ｓ２０５を含む。
Ｓ２０１では、車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、該電池の複数の初期充電パラメータを取得する。
該電池は、動力電池パックであってもよく、該有効充電は、該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示す。該所定の充電状態範囲及び該所定の温度閾値は、該電池の材料、実際の使用動作状況などによって決定することができる。例示的には、電池の充電状態範囲内に３つのピーク、すなわち、第１のピーク、第２のピーク及び第３のピークが存在し、本開示は、該第２のピークの位置情報及び該第３のピークの位置情報に基づいて該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する必要があるため、該所定の充電状態範囲を、第２のピーク及び第３のピークを含む範囲、例えば、２０％～９０％に設定してもよく、該所定の温度閾値を１０℃に設定してもよく、本開示は、これを限定しない。該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が１５％～９０％であり、かつ該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が１５℃である場合、該現在の充電過程が有効充電であることを決定することができる。該現在の充電過程における該電池のＳＯＣの変化範囲が１５％～８０％であるか、又は該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が７℃である場合、該現在の充電過程が有効充電ではないことを決定することができる。また、該初期充電パラメータは、初期充電電圧及び初期充電電流を含んでもよい。
Ｓ２０２では、該現在の充電過程における該電池の複数の実際充電パラメータと、該現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得する。
該実際充電パラメータは、実際充電電圧及び実際充電電流を含んでもよい。
Ｓ２０３では、複数の初期充電パラメータ及び複数の実際充電パラメータに基づいて、該電池の現在の最大利用可能容量を推定する。
本ステップでは、該複数の初期充電パラメータ及び該複数の実際充電パラメータを取得した後、該初期充電パラメータに基づいて初期容量増分曲線を取得し、該実際充電パラメータに基づいて実際容量増分曲線を取得し、かつ該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線に基づいて該電池の現在の最大利用可能容量を推定することができる。
以下のステップＳ１～Ｓ３により該初期容量増分曲線を取得することができる。
Ｓ１では、所定の電圧区間を取得する。
該所定の電圧区間は、予め設定されてもよく、例えば、該所定の電圧区間は、５ｍＶであってもよく、２０ｍＶであってもよく、本開示は、これを限定しない。
Ｓ２では、該複数の初期充電パラメータにおける複数の初期充電電流及び複数の初期充電電圧に基づいて、複数の初期容量増分値を取得する。
該容量増分値は、単位電圧増分に対応する容量値である。例示的には、以下の式により該初期容量増分値を算出することができる。
式中、ＩＣｉは、ｉ番目の初期容量増分値であり、Ｉｉは、ｉ番目の初期充電電流であり、Ｖｉは、ｉ番目の初期充電電圧である。
Ｓ３では、該所定の電圧区間及び該複数の容量増分値に基づいて、該初期容量増分曲線を生成する。
該所定の電圧区間及び該複数の初期容量増分値を取得した後、電圧を横座標とし、容量増分値を縦座標とし、該所定の電圧区間に従って、関連技術の方式で該初期容量増分曲線を生成することができる。
なお、該初期容量増分曲線を取得した後、該初期容量増分曲線を取得する方式で該実際容量増分曲線を取得することができ、ここで説明を省略する。
該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線を取得した後、該初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得し、該実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得し、かつ該第１の初期位置情報、該第２の初期位置情報、該第１の現在位置情報、該第２の現在位置情報、該初期充電パラメータ及び該実際充電パラメータに基づいて、該電池の現在の最大利用可能容量を推定することができる。
該第１の初期位置情報及び該第２の初期位置情報を取得した後、該初期充電パラメータ、該第１の初期位置情報及び該第２の初期位置情報に基づいて、初期区間容量積分値を取得することができ、該初期区間容量積分値は、該第２のピークと該第３のピークとの間の時間区間内の２つのピーク間の容量積分値である。例示的には、以下の式により該初期区間容量積分値を算出することができる。
式中、Ｑｃは、該初期区間容量積分値であり、
は、該第１の初期位置情報であり、
は、該第２の初期位置情報であり、Ｉｉは、ｉ番目の初期充電電流である。
なお、該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線を取得した後、平均値算出、ローパスフィルタリングなどの方法によって該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線を前処理し、該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線におけるノイズをフィルタリングすることにより、より正確な初期容量増分曲線及び実際容量増分曲線を取得し、該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線に基づいて推定された予測電池容量の精度をより高くすることができる。
該初期容量増分曲線の第２のピーク及び第３のピークの位置情報に基づいて該初期区間容量積分値を取得する以外に、該第２のピークと該第３のピークとの間の領域に対応する面積、該第２のピーク及び該第３のピークに対応する勾配などに基づいて、該初期区間容量積分値を計算することができ、本開示は、これを限定しない。
該第１の現在位置情報及び該第２の現在位置情報を取得した後、該実際充電パラメータ、該第１の現在位置情報及び該第２の現在位置情報に基づいて、実際区間容量積分値Ｑｓを取得することができ、該実際区間容量積分値の取得方式について、上記初期区間容量積分値の取得方式を参照することができ、ここで説明を省略する。図３は、例示的な実施例に係る区間容量積分値の概略図であり、横座標は、有効充電回数であり、縦座標は、区間容量積分値であり、図３に示すように、有効充電回数の増加に伴い、区間容量積分値がますます小さくなり、該電池の消耗がますます大きくなることを示す。
さらに、該初期区間容量積分値及び該実際区間容量積分値を取得した後、以下の式により該電池の現在の最大利用可能容量を算出することができる。
式中、Ｑｍａｘ＿ｊは、該現在の最大利用可能容量であり、ｊは、現在の有効充電回数であり、Ｑｃは、該初期区間容量積分値であり、Ｑｓは、該実際区間容量積分値であり、Ｃは、初期最大利用可能容量である。
該初期最大利用可能容量は、以下の式により算出することができる。
式中、Ｃは、該初期最大利用可能容量であり、ｔ１は、該初期充電パラメータに対応する開始サンプリング時刻であり、ｔ２は、該初期充電パラメータに対応する終了サンプリング時刻であり、Ｉｉは、ｉ番目の初期充電電流である。
図４は、例示的な実施例に係る最大利用可能容量の概略図であり、横座標は、有効充電回数であり、縦座標は、最大利用可能容量であり、図４に示すように、有効充電回数の増加に伴い、該電池の最大利用可能容量がますます小さくなり、該電池の消耗がますます大きくなることを示す。
Ｓ２０４では、該現在の最大利用可能容量及び該現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得する。
該容量相関関係は、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む。
本ステップでは、該現在の最大利用可能容量及び該現在の有効充電回数を取得した後、該現在の最大利用可能容量及び該現在の有効充電回数に基づいて、該容量相関関係を取得することができる。
式中、Ｑｍａｘ＿ｊは、有効充電時の予測電池容量であり、Ｘｃｈａｒｇｅは、有効充電回数である。
式（５）の変換により、予測電池容量と有効充電回数との対応関係Ｑｍａｘ＿ｊ＝ｇ（Ｘｃｈａｒｇｅ）を得ることができる。該予測電池容量の精度を高めるために、該現在の最大利用可能容量を取得した後、該現在の最大利用可能容量、現在の有効充電回数、及び該現在の充電過程の前の全ての有効充電過程に対応する履歴最大利用可能容量、履歴有効充電回数に基づいて、フィッティングして該容量相関関係を得ることができる。
可能な実施形態において、該現在の最大利用可能容量及び該現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得する前に、該現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、該履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数とを取得し、該現在の最大利用可能容量、該現在の有効充電回数、該履歴最大利用可能容量及び該履歴有効充電回数に基づいて、該容量相関関係を取得することができる。
該履歴最大利用可能容量の計算方式について、該現在の最大利用可能容量の計算方式を参照することができ、ここで説明を省略する。該現在の最大利用可能容量、該現在の有効充電回数、該履歴最大利用可能容量及び該履歴有効充電回数を取得した後、フィッティング方式により該容量相関関係を取得することができ、該フィッティング方式は、指数フィッティング、線形フィッティング、対数フィッティング、多項式フィッティング、べき関数フィッティングなどを含んでもよく、本開示は、これを限定しない。ここで、具体的なフィッティング方式について、関連技術の実現方式を参照することができ、ここで説明を省略する。
例示的には、フィッティング方式により得られた該容量相関関係は、式（６）又は、式（７）であってもよい。
ｙ＝－０．０８５３ｘ２＋０．１７２１ｘ＋１３３．８７ （６）
ｙ＝１４０．１３ｅ－０．０１２ｘ （７）
式中、ｙは、該予測電池容量であり、ｘは、該有効充電回数である。
なお、上記式（６）及び式（７）に示された該容量相関関係は、例示的なもの（実験データに基づいて得られた式）に過ぎず、異なるセル、異なる使用環境及び異なるフィッティング方式は、異なる容量相関関係に対応し、本開示は、これを限定しない。
Ｓ２０５では、該容量相関関係により、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
本ステップでは、該容量相関関係を取得した後、該次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得し、該目標充電回数及び該容量相関関係に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができる。例示的には、該目標充電回数を上記式（６）又は式（７）に代入して、該予測電池容量を算出することができ、例えば、該目標充電回数が１０であれば、式（６）により該予測電池容量を１４４．１２１と算出することができる。
上記方法を用いて、現在の最大利用可能容量、現在の有効充電回数、履歴最大利用可能容量及び履歴有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得し、かつ該容量相関関係により該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができ、このようにして、該容量相関関係のみにより該予測電池容量を算出できるため、電池容量を推定する効率を高めることができ、また、該容量相関関係は、フル放電・フル充電過程における充電パラメータと履歴に蓄積された全ての有効充電過程におけるパラメータとに基づいて取得されたものであり、精度がより高いため、該容量相関関係に基づいて取得された予測電池容量の精度もより高い。
図５は、例示的な実施例に係る電池容量を取得する装置の概略構成図である。図５に示すように、該装置は、
車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、該電池の複数の初期充電パラメータを取得する初期パラメータ取得モジュール５０１であって、該有効充電は、該現在の充電過程における該電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ該現在の充電過程における該電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示す初期パラメータ取得モジュール５０１と、
該現在の充電過程における該電池の複数の実際充電パラメータと、該現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得する実際パラメータ取得モジュール５０２と、
複数の該初期充電パラメータ、複数の該実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する電池容量取得モジュール５０３と、を含む。
任意選択で、該電池容量取得モジュール５０３は、具体的に、複数の該初期充電パラメータ及び複数の該実際充電パラメータに基づいて、該電池の現在の最大利用可能容量を推定し、該現在の最大利用可能容量及び該現在の有効充電回数に基づいて、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む容量相関関係を取得し、該容量相関関係により、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
任意選択で、該電池容量取得モジュール５０３は、さらに、該初期充電パラメータに基づいて、初期容量増分曲線を取得し、該実際充電パラメータに基づいて、実際容量増分曲線を取得し、該初期容量増分曲線及び該実際容量増分曲線に基づいて、該電池の現在の最大利用可能容量を推定する。
任意選択で、該電池容量取得モジュール５０３は、さらに、該初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得し、該実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得し、該第１の初期位置情報、該第２の初期位置情報、該第１の現在位置情報、該第２の現在位置情報、該初期充電パラメータ及び該実際充電パラメータに基づいて、該電池の現在の最大利用可能容量を推定する。
任意選択で、該電池容量取得モジュール５０３は、さらに、次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得し、該目標充電回数及び該容量相関関係に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する。
任意選択で、図６は、例示的な実施例に係る電池容量を取得する別の装置の概略構成図である。図６に示すように、該装置は、
該現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、該履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数とを取得する履歴パラメータ取得モジュール５０４をさらに含む。
該電池容量取得モジュール５０３は、さらに、該現在の最大利用可能容量、該現在の有効充電回数、該履歴最大利用可能容量及び該履歴有効充電回数に基づいて、該容量相関関係を取得する。
上記装置により、複数の初期充電パラメータ、複数の実際充電パラメータ及び該現在の有効充電回数に基づいて、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得することができる。このようにして、該電池を放置する必要がなく、該電池が有効充電を行う過程において該電池の充電パラメータを取得するだけで、該電池の次回の有効充電時の予測電池容量を推定することができ、それにより電池容量を推定する効率を高めることができる。
上記実施例における装置について、各モジュールが操作を実行する具体的な方式は、該方法に関連する実施例において詳細に説明されており、ここで詳細に説明しない。
図７は、例示的な実施例に係るサーバ７００のブロック図である。例えば、サーバ７００は、サーバとして提供されてもよい。図７に示すように、サーバ７００は、１つ又は複数のプロセッサ７２２と、プロセッサ７２２により実行可能なコンピュータプログラムを記憶するメモリ７３２とを含む。メモリ７３２に記憶されたコンピュータプログラムは、それぞれ１組の命令に対応する１つ以上のモジュールを含んでもよい。また、プロセッサ７２２は、該コンピュータプログラムを実行することにより、上記電池容量を取得する方法を実行するように構成されてもよい。
また、サーバ７００は、電源アセンブリ７２６及び通信アセンブリ７５０をさらに含んでもよく、該電源アセンブリ７２６は、サーバ７００の電源管理を実行するように構成されてもよく、該通信アセンブリ７５０は、サーバ７００の通信、例えば、有線通信又は無線通信を実現するように構成されてもよい。また、該サーバ７００は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース７５８をさらに含んでもよい。サーバ７００は、メモリ７３２に記憶されたオペレーティングシステム、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）、Ｍａｃ ＯＳ Ｘ（登録商標）、Ｕｎｉｘ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などを操作することができる。
別の例示的な実施例において、プロセッサにより実行されると、上記電池容量を取得する方法のステップを実現するプログラム命令を含むコンピュータ可読記憶媒体がさらに提供される。例えば、該コンピュータ可読記憶媒体は、上記プログラム命令を含むメモリ７３２であってもよく、上記プログラム命令は、サーバ７００のプロセッサ７２２により実行されて上記電池容量を取得する方法を実現することができる。
別の例示的な実施例において、コンピュータプログラム製品がさらに提供され、該コンピュータプログラム製品は、プログラム可能な装置により実行可能なコンピュータプログラムを含み、該コンピュータプログラムは、該プログラム可能な装置により実行されると、上記電池容量を取得する方法を実行するためのコード部分を有する。
以上、図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本開示は、上記実施形態における具体的な内容に限定されるものではなく、本開示の技術的概念の範囲内に、本開示の技術手段に対して複数の簡単な変更を行うことができ、これらの簡単な変更は、いずれも本開示の保護範囲内にある。なお、上記具体的な実施形態に説明された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない場合に、いずれの適当な方式で組み合わせることができ、不要な重複を回避するために、本開示は、可能なあらゆる組み合わせ方式を別途に説明しない。
また、本開示の様々な実施形態は、任意に組み合わせることができ、本開示の構想から逸脱しない限り、本開示に開示されている内容に属すべきである。

Claims (14)

  1. 電池容量を取得する方法であって、
    車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、前記電池の複数の初期充電パラメータを取得するステップであって、前記有効充電は、前記現在の充電過程における前記電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ前記現在の充電過程における前記電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示すステップと、
    前記現在の充電過程における前記電池の複数の実際充電パラメータと、前記現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得するステップと、
    複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、
    を含む、
    方法。
  2. 複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップは、
    複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、
    前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む容量相関関係を取得するステップと、
    前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  3. 複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップは、
    前記初期充電パラメータに基づいて、初期容量増分曲線を取得するステップと、
    前記実際充電パラメータに基づいて、実際容量増分曲線を取得するステップと、
    前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、を含む、
    請求項２に記載の方法。
  4. 前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップは、
    前記初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得するステップと、
    前記実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得するステップと、
    前記第１の初期位置情報、前記第２の初期位置情報、前記第１の現在位置情報、前記第２の現在位置情報、前記初期充電パラメータ及び前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定するステップと、を含む、
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップは、
    次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得するステップと、
    前記目標充電回数及び前記容量相関関係に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得するステップと、を含む、
    請求項２に記載の方法。
  6. 前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得するステップの前に、前記現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、前記履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数と、を取得するステップ、をさらに含み、
    前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、容量相関関係を取得するステップは、前記現在の最大利用可能容量、前記現在の有効充電回数、前記履歴最大利用可能容量及び前記履歴有効充電回数に基づいて、前記容量相関関係を取得するステップ、を含む、
    請求項２～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 電池容量を取得する装置であって、
    車両の電池の現在の充電過程が有効充電である場合、前記電池の複数の初期充電パラメータを取得するステップであって、前記有効充電は、前記現在の充電過程における前記電池の充電状態ＳＯＣの変化範囲が所定の充電状態範囲を含み、かつ前記現在の充電過程における前記電池の最低充電温度が所定の温度閾値以上であることを示す、初期パラメータ取得モジュールと、
    前記現在の充電過程における前記電池の複数の実際充電パラメータと、前記現在の充電過程に対応する現在の有効充電回数とを周期的に取得する、実際パラメータ取得モジュールと、
    複数の前記初期充電パラメータ、複数の前記実際充電パラメータ及び前記現在の有効充電回数に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する、電池容量取得モジュールと、
    を含む、
    装置。
  8. 前記電池容量取得モジュールは、さらに、
    複数の前記初期充電パラメータ及び複数の前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定し、
    前記現在の最大利用可能容量及び前記現在の有効充電回数に基づいて、予測電池容量と有効充電回数との対応関係を含む容量相関関係を取得し、
    前記容量相関関係により、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する、
    請求項７に記載の装置。
  9. 前記電池容量取得モジュールは、さらに、
    前記初期充電パラメータに基づいて、初期容量増分曲線を取得し、
    前記実際充電パラメータに基づいて、実際容量増分曲線を取得し、
    前記初期容量増分曲線及び前記実際容量増分曲線に基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定する、
    請求項８に記載の装置。
  10. 前記電池容量取得モジュールは、さらに、
    前記初期容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の初期位置情報及び第３のピークに対応する第２の初期位置情報を取得し、
    前記実際容量増分曲線の第２のピークに対応する第１の現在位置情報及び第３のピークに対応する第２の現在位置情報を取得し、
    前記第１の初期位置情報、前記第２の初期位置情報、前記第１の現在位置情報、前記第２の現在位置情報、前記初期充電パラメータ及び前記実際充電パラメータに基づいて、前記電池の現在の最大利用可能容量を推定する、
    請求項９に記載の装置。
  11. 前記電池容量取得モジュールは、さらに、
    次回の有効充電過程に対応する目標充電回数を取得し、
    前記目標充電回数及び前記容量相関関係に基づいて、前記電池の次回の有効充電時の予測電池容量を取得する、
    請求項８に記載の装置。
  12. 前記現在の充電過程の前の各回の有効充電過程における履歴最大利用可能容量と、前記履歴最大利用可能容量に対応する履歴有効充電回数と、を取得する、履歴パラメータ取得モジュール、をさらに含み、
    前記電池容量取得モジュールは、さらに、前記現在の最大利用可能容量、前記現在の有効充電回数、前記履歴最大利用可能容量及び前記履歴有効充電回数に基づいて、前記容量相関関係を取得する、
    請求項８～１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. コンピュータプログラムが記憶され、
    前記コンピュータプログラムは、プロセッサにより実行されると、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法のステップを実現する、
    コンピュータ可読記憶媒体。
  14. コンピュータプログラムが記憶されたメモリと、
    前記メモリにおける前記コンピュータプログラムを実行することにより、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法のステップを実現するプロセッサと、
    を含む、
    サーバ。
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