一种电池参数的在线辨识方法及装置制造方法及图纸

一种电池参数的在线辨识装置及方法，所述电池的负载随工作状态发生变化，所述方法包括：将预置频点注入信号注入到电池电芯(S310)；采集所述电池电芯上的电压信号，及通过所述电池电芯的电流信号(S320)；根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位(S330)；基于预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数(S340)。该装置和方法，能够提高电池参数辨识的成功率和准确率，进而提高电池内阻、SOC、SOH的估算精度。

An on-line identification method and device for battery parameters

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种电池参数的在线辨识方法及装置
本专利技术涉及电池
，尤其涉及电池内部参数的在线辨识方法及装置。
技术介绍
目前，为了及时对装置的电池进行更换或维护，常用的方法是对电池参数进行监控以了解电池的使用状态。而对电池参数的计算都是通过电池的电池管理系统或其他方式对电池的工作电压和工作电流信号进行实时采集，然后根据采集的电压电流信号计算出电池的内部参数，如电池电量、健康状态等。但是，这种电池参数的测量方法均是针对电池的负载比较稳定的状态，因为电池的负载比较稳定时，其电压电流比较稳定，随负载变化较小，从而基于这种稳定的测量数据可以及时准确地得到电池的实时参数信息，便于电池信息的快速更新。而对于电池的负载随工作状态变化比较明显的情况，电池的工作电流变化很大且比较快，导致对电池工作电流的测量不准确，难以达到电池参数更新需要的测量条件，造成更新失败率较高，更新速度和周期很长。例如无人机，在无人机飞行过程中，飞行器需要实时调整姿态，各种负载情况均可能出现，这导致了无人机在飞行过程中，很难进行内阻等电池参数估算和测量，而无人机在不飞行时，负载非常小，也较难区分出多种负载状态。所以，现有技术中存在当负载变化变化很大或很快时，在一定时间内难以获得准确的电池电压电流信息，而造成电池内阻等电池参数更新速度和周期非常长，成功率较低的问题。
技术实现思路
第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池参数的在线辨识方法，至少包括：将预置频点注入信号注入到电池电芯；采集所述电池电芯上的电压信号，及通过所述电池电芯的电流信号；根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位；基于预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。可选地，所述预置频点注入信号包括频率与所述电池的工作频率不同的激励信号。可选地，所述预置频点注入信号经过交流耦合后注入所述电池电芯。可选地，采集通过所述电池电芯的电流信号包括：采集与所述电池电芯串联的测量电阻上的电压信号，从而得到通过所述电池电芯和测量电阻的电流信号。可选地，采集通过所述电池电芯的电流信号包括：采集滤波后的所述测量电阻上的电压信号。可选地，所述得到所述电池电芯的电压信号和电流信号的幅值和相位的计算方法包括：傅里叶变换(DFT，DiscreteFourierTransform)或快速傅里叶变换(FFT，FastFourierTransform)。可选地，所述电池电芯的参数包括：所述电池电芯的电阻或SOC或SOH中的至少一个。第二方面，本专利技术还提供了一种电池参数的在线辨识装置，所述装置至少包括：电池管理模块，用于对电池用于产生预置频点注入信号并注入到电池电芯，以及采集所述电池电芯上的电压信号；电流测量模块，用于得到通过所述电池电芯的电流信号；其中，电池管理模块还用于根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位，基于预置频点注入信号在所述电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。可选地，所述预置频点注入信号包括频率与所述电池的工作频率不同的激励信号。可选地，所述在线辨识装置还包括：交流耦合模块，用于将所述预置频点注入信号经过交流耦合后注入所述电池电芯。可选地，交流耦合模块包括所述交流耦合模块的输入端与所述BMS控制板处理器的信号输出端连接；所述交流耦合模块的输出端与所述电池模块的正极连接；可选地，所述电流测量模块包括：测量电阻，所述测量电阻与所述电池电芯串联。可选地，所述电池管理模块采集所述测量电阻上的电压信号，得到通过所述电池电芯和测量电阻的电流信号。可选地，所述电池管理模块通过滤波模块采集所述电流测量模块的电压。可选地，所述滤波模块包括带通滤波电路。可选地，带通滤波模块，其输入端连接于所述测量电阻的两端，输出端连接于BMS控制板处理器的电池电流检测端。可选地，所述电池管理模块还包括：时频转换模块，用于对电池电压采集模块和/或电池电流采集模块的输出信号进行计算得到所述电池电芯的电压信号和电流信号的幅值和相位。可选地，所述时频转换模块包括傅里叶变换模块或快速傅里叶变换模块。可选地，所述电池管理模块还包括电芯参数计算模块，用于根据所述电池电芯的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。可选地，所述电池电芯的参数包括：所述电池电芯的电阻或SOC或SOH中的至少一个。第三方面，本专利技术还提供了一种电池参数在线辨识系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上且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上述方法的步骤。第四方面，本专利技术还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时实现上述方法的步骤。第五方面，本专利技术还提供了一种无人机，包括电池及上述的电池参数的在线辨识装置。可选地，所述电池参数的在线辨识装置采用上述的电池参数的在线辨识方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种电池参数测试电路的原理图；图2是本专利技术实施例提供的一种电池参数的在线辨识装置的示意性框图；图3是本专利技术实施例提供的一种电池参数的在线辨识方法的示意性流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种电池参数的在线辨识方法的示例的示意性流程图。图5是本专利技术实施例提供的一种电池参数的在线辨识系统结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的存储介质示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例的技术方中案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本说明书的一个实施例中，如图1所示，提出了的一种电池参数测试电路的原理图，包括：电池模块，所述电池模块包括多个电芯，不限于图1中所示的电池电芯C0-C3串联连接；电池中的多个电芯还可以是多组电芯串联之后然后再并联；电流测量模块，所述电流测量模块包括电阻Rs，与所述电池模块中的一组电池电芯C0-C3串联，用于测量流经该组电芯的电流；不失一般性地，当电池中有多组电芯并联时，可以分别设置与多组电芯串联的测量电阻，用于单独测量流经该组电芯的电流。其中，电阻Rs的阻值已知，通过BMS控制板处理器的SRP端和SRN端检测电阻Rs两端的电压Vs以计算通过电池电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池参数的在线辨识方法，所述电池的负载随工作状态发生变化，其特征在于，所述方法包括：/n将预置频点注入信号注入到电池电芯；/n采集所述电池电芯上的电压信号，以及通过所述电池电芯的电流信号；/n根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位；/n基于所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池参数的在线辨识方法，所述电池的负载随工作状态发生变化，其特征在于，所述方法包括：
将预置频点注入信号注入到电池电芯；
采集所述电池电芯上的电压信号，以及通过所述电池电芯的电流信号；
根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位；
基于所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。


2.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述预置频点注入信号包括频率与所述电池的工作频率不同的激励信号。


3.如权利要求2所述的在线辨识方法，其特征在于，所述预置频点注入信号经过交流耦合后注入所述电池电芯。


4.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，采集通过所述电池电芯的电流信号包括：
采集与所述电池电芯串联的测量电阻上的电压信号，得到通过所述电池电芯和测量电阻的电流信号。


5.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述得到所述电池电芯的电压信号和电流信号的幅值和相位的计算方法包括：快速傅里叶变换。


6.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述电池电芯的参数包括：所述电池电芯的电阻或SOC或SOH中的至少一个。


7.如权利要求1所述的在线辨识方法，其特征在于，所述电池在线辨识方法用于测量任何工作状态下的无人机的电池参数。


8.一种电池参数的在线辨识装置，其特征在于，所述电池的负载随工作状态发生变化，所述装置包括：
电池管理模块，用于对电池用于产生预置频点注入信号并注入到电池电芯，以及采集所述电池电芯上的电压信号；
电流测量模块，用于得到通过所述电池电芯的电流信号；
其中，电池管理模块还用于根据所述电池电芯的电压信号和电流信号计算得到所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位，基于所述预置频点注入信号在电池电芯上产生的电压信号和电流信号的幅值和相位计算所述电池电芯的参数。


9.一种电池参数在线辨识系统，包括存储器、处理器及...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝求，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44