一种电池数据的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种电池数据的获取方法及装置，将RC等效电路模型输出的输出端电压作为电池热模型的输入，进而获得电池的输出温度，这样，发热功率可以根据电学特性实时变化，从而，获得高精度的电池的温度数据，该温度进一步反馈给RC等效电路模型，根据该精确的温度数据，通过RC等效电路模型可以进一步进行所需的计算。由于将电模型和热模型的输入和输出进行了耦合和修正，可以更为真实和精确的反映出电池的电学特性和热特性。

A Method and Device for Acquiring Battery Data

【技术实现步骤摘要】
一种电池数据的获取方法及装置
本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电池数据的获取方法及装置。
技术介绍
随着传统能源的不断减少以及环保意识的不断提高，新能源汽车得到了长足的发展，新能源汽车通常由蓄电池作为动力的来源，为了保证行车安全，需要对电池进行安全监控。目前的蓄电池主要是锂电池，其具有工作电压高、质量轻、比能量高以及快速充电灯优良特性，因此得到了广泛的应用，然而，锂电池在使用中还存在着火和爆炸的风险，此外，由于电池长期使用，必然会发生老化或劣化，因此，需要对锂电池的状态进行监控，目前主要通过锂电池的电流、电压、温度等相关数据对锂电池进行监控，这些参数的精确度越高，越能真实反映电池的特性和状态。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池数据的获取方法及装置，提高通过电池RC等效电路模型获取参数的精确度。本专利技术提供了一种电池数据的获取方法，获得第1时刻的电池温度值T1之后，所述方法包括：获得第n时刻电池的电流采样值In；根据所述电流采样值In和第n-1时刻的电池温度值Tn-1，通过RC等效电路模型获得第n时刻电池的端电压Un；根据所述端电压Un以及所述电流采样值In，获得第n时刻电池的发热功率Pn；根据所述发热功率Pn，通过所述电池热模型获得第n时刻电池的温度计算值TCn，以所述温度计算值TCn作为第n时刻的电池温度值Tn；其中，n从2至N，N≥3。可选地，所述获得第1时刻的电池温度值T1包括：获得第1时刻电池的电流采样值I1以及温度采样值T1’；根据所述电流采样值I1以及温度采样值T1’，通过RC等效电路模型获得第1时刻电池的端电压U1；根据所述端电压U1以及所述电流采样值I1，获得第1时刻电池的发热功率P1；根据所述发热功率P1，通过所述电池热模型获得第1时刻电池的温度计算值T1，以所述温度计算值T1作为第1时刻的电池温度值T1。可选地，所述获得第1时刻的电池温度值T1包括：获得第1时刻电池的温度采样值T1’，以所述温度采样值T1’作为第1时刻的电池温度值T1。可选地，所述RC等效电路模型为一阶RC等效电路模型或二阶RC等效电路模型。可选地，所述热模型为均一化集总参数热模型或热源分布化模型。此外，本专利技术还提供了一种电池数据的获取装置，第1时刻的电池温度值为T1；包括：电流采样值获取单元，用于获得第n时刻电池的电流采样值In；电池端电压获取单元，用于根据所述电流采样值In和第n-1时刻的电池温度值Tn-1，通过RC等效电路模型获得第n时刻电池的端电压Un；电池发热功率获取单元，用于根据所述端电压Un以及所述电流采样值In，获得第n时刻电池的发热功率Pn；电池温度计算值获取单元，用于根据所述发热功率Pn，通过所述电池热模型获得第n时刻电池的温度计算值TCn，以所述温度计算值TCn作为第n时刻的电池温度值Tn；其中，n从2至N，N≥3。可选地，n从1至N，当n＝1时，还包括温度采样值获取单元，用于获得第1时刻电池温度采样值T1’；所述电池端电压获取单元，还用于根据电流采样值I1以及温度采样值T1’，通过RC等效电路模型获得第1时刻电池的端电压U1。可选地，还包括：温度采样值获取单元，用于获得第1时刻电池温度采样值T1’，以所述温度采样值T1’作为第1时刻的电池温度值T1。可选地，所述RC等效电路模型为一阶RC等效电路模型或二阶RC等效电路模型。可选地，所述热模型为均一化集总参数热模型或热源分布化模型。本专利技术实施例提供的电池数据的获取方法及装置，通过RC等效电路模型输出的端电压得到电池的发热功率，以该发热功率作为电池热模型的输入，进而获得电池的温度计算值，这样，发热功率可以根据电学特性实时变化，从而，获得高精度的电池的温度数据，该温度进一步反馈给RC等效电路模型，根据该精确的温度数据，通过RC等效电路模型可以进一步进行计算。由于将电模型和热模型的输入和输出进行了耦合和修正，可以更为真实和精确的反映出电池的电学特性和热特性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例的电池数据的获取方法的流程示意图；图2为根据本专利技术实施例的一阶RC等效电路的电路结构示意图；图3为根据本专利技术实施例的电池数据的获取装置的结构示意图。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做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。在本专利技术实施例中，通过RC等效电路模型的电模型和热模型的耦合，更为真实和精确的反映出电池的电学特性和热特性，为了更好的理解本专利技术实施例的技术方案，以下先对RC等效电路模型和热模型进行说明。在本专利技术实施例中，电池RC等效电路模型可以为一阶、二阶或更高阶的RC等效电路模型，优选地，可以选择一阶或二阶的RC等效电路模型，以减少计算量。通过电池RC等效电路模型可以输出不同电流和温度下的电压响应。为了便于理解，以下将以一阶RC等效电路模型为例进行说明，此处仅为示例，本专利技术并不限于此。参考图2所示，为一阶RC等效电路模型的电路结构示意图，其中，OCV0初始时的电池开路电压；OCV’为开路电压随容量变化的修正值；RO为电池的欧姆内阻；Rp为电池的极化内阻，表示电池内部浓差极化和电化学极化引起的电阻；Cp为电池的极化电容，表示电池在极化过程中所产生的容抗；IL为电池的加载电流；Ip为流过极化内阻的电流；UL为电池的端电压。该模型的端电压为：UL＝OCV0-OCV'-R0[IL]-RP[IP]在该模型中，OCV0、OCV′、RO、Rp、和Cp这些参数与电池的温度以及电池荷电状态有关，获取电池充放电实验数据之后，通过参数辨识的方法可以获取这些参数与电芯温度T和电池荷电状态(SOC)的对应值，进一步通过插值，可以获得不同电芯温度T和电池荷电状态SOC下对应的参数值。在上述参数值确定后，RC等效电路模型搭建完成，该模型可以模拟不同电流和温度下的电池电压响应，也就是说，通过电流和温度可以获得电池的端电压。在本专利技术实施例中的电池RC等效电路模型为参数辨识之后的确定的模型，这样，在以电池的电流和温度信号为输入后，就可以通过电池RC等效电路模型得到电池的端电压。电池的热模型是模拟电池的热特性的模型，通过热功率来预测电池的温度。在本专利技术实施例中，热模型可以根据需要进行选择，例如可以为阻容网络集总参数热模型、均一化集总参数热模型、或热源分布化模型等。为了更好地理解本专利技术实施例的技术方案，以下将以均一化集总参数热模型为例进行说明，此处仅为示例，本专利技术并不限于此。该模型中，假设电池的电芯产热是均匀的，电池的生热和散热过程是一个典型的有时变内热源的非稳态导热过程，其在域内遵守能量守恒，模型公式如下：其中，q为电池的生热速率，ρ为电池单元的密度，Cp为电池的比热，kx、ky、kz为电池不同方向上的导热系数，搭建此热模型，需要确定ρ、Cp和k这几个热学参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池数据的获取方法，其特征在于，获得第1时刻的电池温度值T1之后，所述方法包括：获得第n时刻电池的电流采样值In；根据所述电流采样值In和第n‑1时刻的电池温度值Tn‑1，通过RC等效电路模型获得第n时刻电池的端电压Un；根据所述端电压Un以及所述电流采样值In，获得第n时刻电池的发热功率Pn；根据所述发热功率Pn，通过所述电池热模型获得第n时刻电池的温度计算值TCn，以所述温度计算值TCn作为第n时刻的电池温度值Tn；其中，n从2至N，N≥3。

【技术特征摘要】
1.一种电池数据的获取方法，其特征在于，获得第1时刻的电池温度值T1之后，所述方法包括：获得第n时刻电池的电流采样值In；根据所述电流采样值In和第n-1时刻的电池温度值Tn-1，通过RC等效电路模型获得第n时刻电池的端电压Un；根据所述端电压Un以及所述电流采样值In，获得第n时刻电池的发热功率Pn；根据所述发热功率Pn，通过所述电池热模型获得第n时刻电池的温度计算值TCn，以所述温度计算值TCn作为第n时刻的电池温度值Tn；其中，n从2至N，N≥3。2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述获得第1时刻的电池温度值T1包括：获得第1时刻电池的电流采样值I1以及温度采样值T1’；根据所述电流采样值I1以及温度采样值T1’，通过RC等效电路模型获得第1时刻电池的端电压U1；根据所述端电压U1以及所述电流采样值I1，获得第1时刻电池的发热功率P1；根据所述发热功率P1，通过所述电池热模型获得第1时刻电池的温度计算值T1，以所述温度计算值T1作为第1时刻的电池温度值T1。3.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述获得第1时刻的电池温度值T1包括：获得第1时刻电池的温度采样值T1’，以所述温度采样值T1’作为第1时刻的电池温度值T1。4.根据权利要求1-3中任一项所述的获取方法，其特征在于，所述RC等效电路模型为一阶RC等效电路模型或二阶RC等效电路模型。5.根据权利要求1-3中任一项所述的获取方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆珂伟，王林，杨静，罗旸，李强，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31