CN112986842B - 电池荷电状态的估算方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池荷电状态的估算方法,包括:根据电池当前时刻的电池温度和电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到电池在当前时刻的电池内阻阻值,根据电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定电池当前时刻的开路电压;根据电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定电池当前时刻的第一荷电状态值;根据电池当前时刻的第一荷电状态值、电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及电池的额定容量,计算得到电池当前时刻的输出荷电状态值。实施本申请,对电池当前时刻的第一荷电状态值进行修正,提高电池当前时刻的输出荷电状态值估算的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是一种电池荷电状态的估算方法、装置及设备。
背景技术
新能源车受到越来越多的关注,动力电池是电动车的核心部件。为了让电池更加安全高效,我们需要对电池进行管理,而电池管理的重点在于对电池的状态进行准确估计,电池荷电状态(State of Charge,SOC)反映着电池可用的剩余电量,是电池管理系统中最为重要的参数之一,对电动车的电池管理系统中防止电池过充过放,提高使用效率、确保使用安全、延长使用寿命以及预估续航时间与能力具有重要的意义。
在现有技术中,通过使用开路电压法和安时积分法两者相结合的方法对电池的荷电状态进行估算,开路电压法是将长时间静置之后的电池,在没有接负载的情况下测量得到电池两端的电压作为电池在第一时刻的开路电压,利用开路电压和荷电状态之间的对应关系来确定电池在第一时刻的荷电状态值,安时积分法是对第一时刻至当前时刻电池的输入输出电荷数进行计算,由电池在第一时刻的荷电状态值和第一时刻至当前时刻电池的输入输出电荷数得到当前的荷电状态值,现有技术的这种估算方法很容易受到误差影响,导致电池荷电状态的估算不够准确。
发明内容
本申请提供了一种电池荷电状态的估算方法,对电池当前时刻的第一荷电状态值进行修正,提高电池当前时刻的输出荷电状态估算的准确性。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池荷电状态的估算方法,所述估算方法包括:
根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻;
获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;
根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;
根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。
在一种可能的实现方式中,所述根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值之前包括:
获取所述目标电池在初始时刻电池两端的电压,将所述目标电池在初始时刻电池两端的电压作为所述目标电池在初始时刻的开路电压;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;
根据所述目标电池在初始时刻的开路电压以及所述预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池的初始荷电状态值,所述初始荷电状态值为一个固定值。
进一步的,所述方法还包括:
根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从所述初始时刻到当前时刻的累积容量,计算得到所述目标电池修正后的额定容量,并将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量。
可选的,所述方法还包括:
获取所述目标电池在多个不同时刻的多个第一荷电状态值,并分别根据所述多个第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从初始时刻到分别获取所述多个第一荷电状态值的时刻的多个累积容量,分别计算得到所述目标电池修正后的多个额定容量;
获取所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值,若所述目标电池修正后的多个额定容量分别与所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值之间的差值小于第一预设阈值,将所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值作为所述目标电池修正后的额定容量。
在一种可能的实施例中,所述将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量之前包括:
确定所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值大于第二预设阈值。
在一种可能的实现方式中,所述确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值之前包括:
确定所述目标电池的状态满足预设条件,其中所述预设条件为所述目标电池在第一时刻的荷电状态值处于第一预设区间,和/或所述目标电池在当前时刻的充/放电电流小于第三预设阈值。
可选的,所述根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量包括:
对第一预设电池电流从所述第一时刻到当前时刻进行积分,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻产生的变化容量,所述第一预设电池电流为所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的充/放电电流;
将所述目标电池从第一时刻到当前时刻的变化容量除以所述目标电池的额定容量,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例;
将所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值减去所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例,得到所述目标电池当前时刻的荷电状态值。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池荷电状态的估算装置,所述估算装置包括:
查找模块,用于根据目标电池在当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻;
获取模块,用于获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压;
确定模块,用于根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;
所述确定模块,还用于根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;
计算模块,用于根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器和存储器,其中所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,实现上述各方面以及任意一种可能实施例的方法步骤。
第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面以及任意一种可能实施例的方法步骤。
在本申请中,电池荷电状态的估算装置根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。实施本申请,对目标电池当前时刻的第一荷电状态值进行修正,提高电池当前时刻的输出荷电状态值估算的准确性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电池荷电状态的估算方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池开路电压与荷电状态之间的曲线图;
图3为本申请实施例提供的一种电池等效模型;
图4为本申请实施例提供的另一种电池荷电状态的估算方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种电池荷电状态的估算装置;
图6为本申请实施例提供的一种电子设备。
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
下面结合附图来对本申请的技术方案的实施作进一步的详细描述。参见图1至图3。
参见图1,本申请实施例提供了一种电池荷电状态的估算方法,所述估算方法包括:
S100、电池荷电状态的估算装置根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻。
在一种可能的实施例中,所述电池荷电状态的估算装置在执行步骤S100之前包括:所述电池荷电状态的估算装置获取所述目标电池在初始时刻电池两端的电压,将所述目标电池在初始时刻电池两端的电压作为所述目标电池在初始时刻的开路电压;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;根据所述目标电池在初始时刻的开路电压以及所述预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池的初始荷电状态值,所述初始荷电状态值为一个固定值。具体的,在电池充/放电结束后静置一段时间测量得到的电池两端的电压可以认为是电池的开路电压,所以所述初始时刻可以是所述目标电池最近一次充/放电结束后经过长时间静置的测量时刻。示例性的,所述预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系可以参见图2,图2为本申请实施例提供的一种电池开路电压与荷电状态之间的曲线图。可选的,可以将如图2所示的曲线图表示成函数式。所述电池荷电状态的估算装置获取所述目标电池在初始时刻的开路电压,以所述目标电池在初始时刻的开路电压代入所述函数式,确定所述目标电池的初始荷电状态值。
在一种可能的实现方式中,所述目标电池在第一时刻的荷电状态值为所述目标电池的初始荷电状态值。
在另一种可能的实现方式中,所述目标电池在第一时刻的荷电状态值由所述目标电池的初始荷电状态值计算得到的,具体计算公式为:
其中SOC(t1)为第t1时刻的荷电状态值,当t1为所述第一时刻时,公式1计算的结果为所述目标电池在第一时刻的荷电状态值;SOC(t01)为所述目标电池在初始时刻t01的荷电状态值,I为所述目标电池从所述初始时刻至所述第一时刻的充/放电电流,Q为所述目标电池的额定容量。可以理解的是,所述电池荷电状态值的估算装置按照一定的时间间隔对所述目标电池的荷电状态值进行计算,所述第一时刻与当前时刻之间相差所述第一时间间隔,所述目标电池在所述第一时刻的荷电状态值可以认为是一个存储在所述电池荷电状态的估算装置中已知的值。
所述目标电池当前时刻的电池温度可以由温度传感器实时测量得到。所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述关系映射表也可以认为是一个预先存储在所述电池荷电状态的估算装置中的已知条件,所述关系映射表是所述目标电池或者与所述目标电池为同一型号,甚至同一厂家同一生产批次的电池进行大量的实验测试得到的数据。下面对所述关系映射表的得来进行示例性说明:
以额定容量为1200mAh的电池为例,以1C的电流进行放电,1C表示1200mA(1200mAh的1倍率),参考上述结合图2获取电池初始荷电状态值所描述的方法,先将所述目标电池放置在25℃的恒温箱中,获取所述目标电池的初始荷电状态值为100%,所述目标电池的电池温度为25℃;在实验的过程中,以1C的电流进行放电,1个小时可以将电池100%的量放完,每隔6分钟电池的电量降低10%,可以以6分钟为一个记录周期,在一个记录周期内对所述目标电池在所述初始时刻的电池内阻进行参数辨识,示例性的,获取所述目标电池从初始时刻开始的6分钟内的电压差,根据欧姆定律,将所述电压差除以放电电流1200mA得到所述目标电池在初始时刻的电池内阻阻值为0.1Ω;6分钟后,所述目标电池的荷电状态为90%,此时所述目标电池的电池温度在恒温箱中还是25℃,获取第二个6分钟内的电压差,根据欧姆定律计算得到所述目标电池此时的电池内阻阻值为0.15Ω;以此类推,得到所述关系映射表如表格1所示:
表格1
荷电状态SOC/% | 温度/℃ | 电池内阻/Ω |
100 | 25 | 0.1 |
90 | 25 | 0.2 |
80 | 25 | 0.22 |
…… | …… | …… |
所述电池荷电状态的估算装置按照公式1计算得到第t1时刻的荷电状态值SOC(t1)后,经过所述第一时间间隔,获取所述目标电池当前时刻t的电池温度T,根据所述目标电池当前时刻t的电池温度T和第t1时刻的荷电状态值SOC(t1),在关系映射表如表格1中查找得到所述目标电池在当前时刻t的电池内阻阻值,可选的,可以将同一SOC不同温度的电池内阻阻值建立多个关系映射表,在获取在所述目标电池在第一时刻的不同荷电状态值时,查找对应不同荷电状态值的关系映射表,本申请不对所述关系映射表的表示形式作限制。例如,所述电池荷电状态的估算装置获取所述目标电池在第一时刻的荷电状态值为90%,所述目标电池在当前时刻的温度为25℃,查找表格1确定所述目标电池的当前时刻的电池内阻阻值为0.2Ω。
S101、所述电池荷电状态的估算装置获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压。具体的,将所述目标电池等效成一个电源与一个电阻串联的模型,参见图3,图3为本申请实施例提供的一种电池等效模型。如图3所示,所述目标电池在当前时刻的开路电压OCV为:
OCV=U+I×R 公式2
其中U为所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,I为所述目标电池当前时刻的充/放电电流,R为所述目标电池当前时刻的电池内阻阻值。示例性的,U由电压传感器采集得到,I由霍尔电流传感器采集得到,R由步骤S100查找关系映射表得到。
S102、所述电池荷电状态的估算装置根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值。具体的,所述电池荷电状态的估算装置由步骤S101计算得到所述目标电池当前时刻的开路电压OCV,根据所述目标电池当前时刻的开路电压电压OCV,查找如图2所示的开路电压与荷电状态之间的曲线图,得到所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值。可选的,所述目标电池的开路电压与荷电状态之间的对应关系也可以使用函数式来表示,将所述目标电池当前时刻的开路电压代入所述函数式,从而计算得到所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值。
在一种可能的实现方式中,所述电池荷电状态的估算装置确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值之前包括:确定所述目标电池的状态满足预设条件,其中所述预设条件为所述目标电池在第一时刻的荷电状态值处于第一预设区间,和/或所述目标电池在当前时刻的充/放电电流小于第三预设阈值。
具体的,参见图2所示的电池开路电压与荷电状态之间的曲线图,可以发现所述目标电池的荷电状态值某一个区间内,例如0.2至0.6的范围内,所述目标电池的开路电压变化幅度很小,即可以理解为很小的开路电压变化会引起荷电状态值较大的变动,为了减少所述目标电池在第一时刻的荷电状态值的误差,所述电池荷电状态的估算装置先判断所述目标电池在第一时刻的荷电状态值是否在所述第一预设区间的范围内,例如0至0.2或0.6至1的范围内,若所述目标电池在第一时刻的荷电状态值在所述第一预设区间内,则确认经过步骤S101至S102获取得到的所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值相对准确,否则,将上文所述初始时刻的荷电状态值作为所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值。
可选的,为了减少电池极化效应对电池荷电状态估算的影响,所述电池荷电状态的估算装置先判断所述目标电池在当前时刻的充/放电电流是否小于第三预设阈值,例如100mA,若所述目标电池在当前时刻的充/放电电流小于100mA,则确认使用在步骤S102公式2中所述目标电池的充/放电电流I可以减少极化效应带来的估算影响,可以从公式2得到相对正确的开路电压,从而提高所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值的准确性,否则,将上文所述初始时刻的荷电状态值作为所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值。
S103、所述电池荷电状态的估算装置根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。具体的,所述电池荷电状态的估算装置对第一预设电池电流从所述第一时刻到当前时刻进行积分,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻产生的变化容量,所述第一预设电池电流为所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的充/放电电流;将所述目标电池从第一时刻到当前时刻的变化容量除以所述目标电池的额定容量,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例;将所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值减去所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例,得到所述目标电池当前时刻的荷电状态值SOC(t),公式表示为:
SOC(t0)为所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值,I为所述第一预设电流,Q为所述目标电池的额定容量。
本申请中,电池荷电状态的估算装置根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。实施本实施例,对目标电池在当前时刻的第一荷电状态值进行修正,提高目标电池当前时刻的输出荷电状态值估算的准确性。
基于前面结合图1至图3所描述的实施例,本申请还可以对所述目标电池的额定容量进行修正,进一步提高所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值估算的准确性。参见图4,图4为本申请实施例提供的另一种电池荷电状态的估算方法的流程示意图。如图4所示,基于前面结合图1至图3所描述的方法,所述电池荷电状态值的估算方法还包括:
S400、所述电池荷电状态的估算装置根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从所述初始时刻到当前时刻的累积容量,计算得到所述目标电池修正后的额定容量,并将所述修正后的额定容量作为当前时刻下一时间间隔所述目标电池的额定容量。具体的,由上述步骤S100得到所述目标电池在初始时刻t01的初始荷电状态值SOC(t01),记为SOC(0);由上述步骤S102得到所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值SOC(t0),记为SOC(1);步骤S103计算得到所述目标电池从所述初始时刻t0到当前时刻t的累积容量Q(1)为:
计算所述目标电池修正后的额定容量Qcal(1)为:
将所述目标电池修正后的额定容量Qcal(1)作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量。于是在当前时刻下一时间间隔,所述电池荷电状态的估算装置重复前面结合图1至图3所描述的方法步骤时,计算所述目标电池当前时刻的下一时间间隔的荷电状态值,使用所述目标电池修正后的额定容量Qcal(1)代替所述目标电池的额定容量Q,表示为:
在一种可能的实施例中,所述将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量之前包括:所述荷电状态的估算装置确定所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值大于第二预设阈值。具体的,所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值记为SOC(1),所述目标电池的初始荷电状态值记为SOC(0),当所述目标电池的放电深度满足一定的条件,即当SOC(1)与SOC(0)之间的差值大于第二预设阈值,例如10%,则将所述目标电池修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量,实施本实施例,可以实现在达到一定放电深度的条件下对所述目标电池的额定容量进行修正,保证所述目标电池修正后的额定容量的准确性。
在步骤S400的基础上,所述荷电状态的估算装置更进一步的对所述目标电池的额定容量的数据进行处理,具体执行步骤还包括:
S401、所述荷电状态的估算装置获取所述目标电池在多个不同时刻的多个第一荷电状态值,并分别根据所述多个第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从初始时刻到分别获取所述多个第一荷电状态值的时刻的多个累积容量,分别计算得到所述目标电池修正后的多个额定容量。具体的,步骤S401可以理解为重复执行步骤S400,得到所述目标电池修正后的多个额定容量,具体公式可以表示为:
其中Qcal(n)为所述目标电池第n时刻修正后的额定容量,SOC(n)为所述目标电池第n时刻的第一荷电状态值,SOC(0)为所述目标电池的初始荷电状态值,Q(n)为所述目标电池从初始时刻到获取第一荷电状态值SOC(n)第n时刻的累积容量。
S402、所述电池荷电状态的估算装置获取所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值,若所述目标电池修正后的多个额定容量分别与所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值之间的差值小于第一预设阈值,将所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值作为所述目标电池修正后的额定容量。具体的,所述电池荷电状态的估算装置经过步骤S401计算得到多个所述目标电池修正后的多个额定容量,以得到3个修正后的额定容量Qcal(1)、Qcal(2)和Qcal(3)为例,获取着3个修正后的额定容量的平均值Qave,若Qcal(1)与平均值Qave的差值、Qcal(2)与平均值Qave的差值以及Qcal(3)与平均值Qave的差值均小于所述第一预设阈值,将额定容量的平均值Qave作为所述目标电池修正后的额定容量。实施本实施例,更进一步的对所述目标电池的额定容量的数据进行求平均值处理,并将各个修正后的额定容量与额定容量的平均值之间的差值与第一预设阈值进行比较,进一步优化所述目标电池修正后的额定容量,提高所述目标电池荷电状态估算的准确性。
本申请实施例提供了一种电池荷电状态的估算装置,参见图5,图5为本申请实施例提供的一种电池荷电状态的估算装置。如图5所示,所述电池荷电状态的估算装置50包括:
查找模块500,用于根据目标电池在当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻;
获取模块501,用于获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压;
确定模块502,用于根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;
所述确定模块502,还用于根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;
计算模块503,用于根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块501,还用于获取所述目标电池在初始时刻电池两端的电压,将所述目标电池在初始时刻电池两端的电压作为所述目标电池在初始时刻的开路电压;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;
所述确定模块502,还用于根据所述目标电池在初始时刻的开路电压以及所述预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池的初始荷电状态值,所述初始荷电状态值为一个固定值。
进一步的,所述计算模块503,还用于根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从所述初始时刻到当前时刻的累积容量,计算得到所述目标电池修正后的额定容量,并将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量。
可选的,所述获取模块501,还用于获取所述目标电池在多个不同时刻的多个第一荷电状态值;
所述计算模块503,还用于分别根据所述多个第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从初始时刻到分别获取所述多个第一荷电状态值的时刻的多个累积容量,分别计算得到所述目标电池修正后的多个额定容量;
所述获取模块501,还用于获取所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值,若所述目标电池修正后的多个额定容量分别与所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值之间的差值小于第一预设阈值,将所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值作为所述目标电池修正后的额定容量。
在一种可能的实施例中,所述确定模块502,还用于确定所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值大于第二预设阈值。
在一种可能的实现方式中,所述确定模块502,还用于确定所述目标电池的状态满足预设条件,其中所述预设条件为所述目标电池在第一时刻的荷电状态值处于第一预设区间,和/或所述目标电池在当前时刻的充/放电电流小于第三预设阈值。
可选的,所述计算模块503,还用于对第一预设电池电流从所述第一时刻到当前时刻进行积分,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻产生的变化容量,所述第一预设电池电流为所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的充/放电电流;
所述计算模块503,还用于将所述目标电池从第一时刻到当前时刻的变化容量除以所述目标电池的额定容量,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例;
所述计算模块503,还用于将所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值减去所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例,得到所述目标电池当前时刻的荷电状态值。
实施本实施例,对目标电池在当前时刻的第一荷电状态值进行修正,提高目标电池当前时刻的输出荷电状态值估算的准确性。
本申请实施例还提供了一种电子设备,参见图6,图6为本申请实施例提供的一种电子设备。如图6所示,电子设备60包括处理器600以及存储器601,其中:
所述处理器600可以是中央处理单元(central processing unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。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。
所述存储器601中存储有指令,可以理解的是,所述存储器601中存储所述目标电池的开路电压与荷电状态之间函数关系和/或初始荷电状态值等,示例性的,所述存储器601可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器601提供指令和数据。存储器601的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器601还可以存储设备类型的信息。
所述处理器600,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,实现前文所述的任意一种可能的实施例。
具体实现中,上述电子设备可通过其内置的各个功能模块执行如上述图1到图3中各个步骤所提供的实现方式,具体可参见上述图1到图3中各个步骤所提供的实现方式,在此不再赘述。
本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行前文所述的任意一种可能的实施例。
需要说明的是,上述术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法、装置以及系统,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元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,也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,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电池荷电状态的估算方法,其特征在于,所述估算方法包括:
根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻;
获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压,根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;
根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;
根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值;
将所述目标电池从初始时刻到当前时刻的累积容量除以所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,得到所述目标电池修正后的额定容量,并将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;
根据所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值、所述目标电池从所述当前时刻到所述当前时刻下一时间间隔的变化容量以及所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻下一时间间隔的输出荷电状态值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标电池当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值,在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值之前包括:
获取所述目标电池在初始时刻电池两端的电压,将所述目标电池在初始时刻电池两端的电压作为所述目标电池在初始时刻的开路电压;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;
根据所述目标电池在初始时刻的开路电压以及所述预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池的初始荷电状态值,所述初始荷电状态值为一个固定值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述目标电池在多个不同时刻的多个第一荷电状态值,并分别根据所述多个第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,以及所述目标电池从初始时刻到分别获取所述多个第一荷电状态值的时刻的多个累积容量,分别计算得到所述目标电池修正后的多个额定容量;
获取所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值,若所述目标电池修正后的多个额定容量分别与所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值之间的差值小于第一预设阈值,将所述目标电池修正后的多个额定容量的平均值作为所述目标电池修正后的额定容量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量之前包括:
确定所述目标电池在当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值大于第二预设阈值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值之前包括:
确定所述目标电池的状态满足预设条件,其中所述预设条件为所述目标电池在第一时刻的荷电状态值处于第一预设区间,和/或所述目标电池在当前时刻的充/放电电流小于第三预设阈值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量包括:
对第一预设电池电流从所述第一时刻到当前时刻进行积分,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻产生的变化容量,所述第一预设电池电流为所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的充/放电电流;
将所述目标电池从第一时刻到当前时刻的变化容量除以所述目标电池的额定容量,得到所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例;
将所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值减去所述目标电池从第一时刻到当前时刻的容量变化比例,得到所述目标电池当前时刻的荷电状态值。
7.一种电池荷电状态的估算装置,其特征在于,所述估算装置包括:
查找模块,用于根据目标电池在当前时刻的电池温度和所述目标电池在第一时刻的荷电状态值在关系映射表中查找得到所述目标电池在当前时刻的电池内阻阻值,所述关系映射表中包括有所述目标电池的电池内阻阻值、电池温度以及荷电状态值之间的对应关系,所述第一时刻为与当前时刻距离第一时间间隔的荷电状态估算时刻;
获取模块,用于获取所述目标电池在当前时刻电池两端的电压;
确定模块,用于根据所述目标电池在当前时刻电池两端的电压、当前时刻的电池内阻阻值以及当前时刻的充/放电电流,确定所述目标电池在当前时刻的开路电压;
所述确定模块,还用于根据所述目标电池在当前时刻的开路电压以及预设的开路电压和荷电状态之间的对应关系,确定所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值;
计算模块,用于根据所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值、所述目标电池从所述第一时刻到当前时刻的变化容量以及所述目标电池的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值;
所述计算模块,还用于将所述目标电池从初始时刻到当前时刻的累积容量除以所述目标电池当前时刻的第一荷电状态值与所述目标电池的初始荷电状态值之间的差值,得到所述目标电池修正后的额定容量;所述初始时刻为所述目标电池最近一次充/放电结束后的测量时刻;
所述确定模块,还用于将所述修正后的额定容量作为所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量;
所述计算模块,还用于根据所述目标电池当前时刻的输出荷电状态值、所述目标电池从所述当前时刻到所述当前时刻下一时间间隔的变化容量以及所述目标电池当前时刻下一时间间隔的额定容量,计算得到所述目标电池当前时刻下一时间间隔的输出荷电状态值。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,其中所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,实现如权利要求1至6中任意一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至6中任意一项所述方法的步骤。
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