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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池管理,尤其是涉及一种锂电池荷电状态确定方法、产品、设备及介质。
技术介绍
1、随着锂电池在各个领域的广泛应用,准确估算其荷电状态(state of charge,soc)变得尤为重要。soc是表征锂电池剩余电量的关键参数,直接关系到电池的使用寿命和安全性。然而,由于锂电池的非线性特性、温度依赖性以及老化等因素,准确估算soc一直是一个技术挑战。
2、相关技术通过安时积分法确定电池soc,通过测量电池在充电或者放电过程中的电流,然后对电流进行积分来估计电池soc。这种方式简单,但易受电流测量误差的影响,且随着时间推移误差会累积,导致得到的soc的准确性不高。
技术实现思路
1、为了解决现有技术确定soc的准确性不高的问题,本申请提供一种锂电池荷电状态确定方法、产品、设备及介质。
2、第一方面,本申请提供了一种锂电池荷电状态确定方法,采用如下技术方案:
3、一种锂电池荷电状态确定方法,包括:
4、实时获取电池的电流、电压和运行参数,所述运行参数包括soh和温度;
5、将所述电流和所述soh输入状态空间模型,得到所述状态空间模型输出的soc估计值;从第一映射表中确定所述soc估计值、所述温度和所述电流对应的等效电路参数;
6、将所述电流和所述等效电路参数输入所述状态空间模型,得到所述状态空间模型输出的电压估计值;
7、基于所述电压和所述电压估计值对所述soc估计值进行校正,得到校正后的所述电
8、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述状态空间模型包括状态方程;
9、所述将所述电流和所述soh输入状态空间模型,得到所述状态空间模型输出的soc估计值,包括:
10、获取初始soc估计值、初始soh和第一采集时刻的初始电流,并将所述初始soc估计值、所述初始soh和所述初始电流输入所述状态方程,得到所述状态方程输出的soc估计值;对于所述第一采集时刻之后的每一采集时刻,重复执行soc更新步骤,得到每一采集时刻的soc估计值;
11、所述soc更新步骤包括:将上一采集时刻的soc估计值、所述电流和所述soh输入所述状态方程,得到soc估计值。
12、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述状态空间模型还包括输出方程;
13、所述将所述电流和所述等效电路参数输入所述状态空间模型,得到所述状态空间模型输出的电压估计值,包括:
14、对于所述第一采集时刻之后的每一采集时刻,重复执行电压更新步骤,得到每一采集时刻的电压估计值;
15、所述电压更新步骤包括:获取所述上一采集时刻下所述状态方程输出的上一soc估计值,从第二映射表中确定所述上一soc估计值对应的开路电压,将所述开路电压、所述等效电路参数和所述电流输入所述输出方程,得到所述输出方程输出的电压估计值。
16、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述电压和所述电压估计值对所述soc估计值进行校正,得到校正后的所述电池的soc,包括:
17、基于所述电流、所述温度、所述电压和所述电压估计值确定校正值;
18、将所述soc估计值和所述校正值的和作为校正后的所述电池的soc。
19、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于所述电流、所述温度、所述电压和所述电压估计值确定校正值,包括:
20、基于所述电流和所述温度确定增益矩阵;
21、计算所述电压和所述电压估计值的电压差值;
22、将所述电压差值和所述增益矩阵的乘积作为校正值。
23、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述方法还包括:
24、分别获取测试条件不同的多次测试中每一次测试下所述电池的电压响应数据;
25、基于每一测试对应的脉冲电流值以及电压响应数据提取等效电路参数;
26、将每一测试对应的测试条件和等效电路参数存储为一条映射关系,所述测试条件包括环境温度、电池soc和脉冲电流值;
27、将所述多次测试各自对应的映射关系构建为所述第一映射表。
28、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基于每一测试对应的脉冲电流以及电压响应数据提取等效电路参数,包括:
29、从目标测试对应的电压响应数据中确定快速压降值和慢速压降值,所述目标测试为所述多次测试中任一个;
30、确定当未施加脉冲电流时所述电池的初始电压;
31、计算所述快速压降值和所述目标测试的脉冲电流的比值作为欧姆电阻;
32、基于所述初始电压、所述快速压降值和所述慢速压降值对所述电压响应数据进行拟合,得到电阻参数和阻抗参数;所述欧姆电阻、所述电阻参数和所述阻抗参数构成所述目标测试的等效电路参数。
33、第二方面,本申请提供一种计算机程序产品,采用如下的技术方案:
34、一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现如第一方面任一项所述的锂电池荷电状态确定方法。
35、第三方面,本申请提供一种电子设备,采用如下的技术方案:
36、一个或多个处理器;
37、存储器;
38、至少一个应用程序,其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行,所述至少一个应用程序配置用于:执行如第一方面任一项所述的锂电池荷电状态确定方法。
39、第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,采用如下的技术方案:
40、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令所述计算机执行如第一方面任一项所述的锂电池荷电状态确定方法。
41、综上所述,本申请包括以下有益技术效果:
42、本申请通过实时获取电池的电流、电压以及包括soh和温度在内的运行参数,为后续的soc估计提供了全面的数据基础,基于获取的参数对soc和电压进行估计,通过比较实际电压和模型输出的电压估计值,对初步的soc估计值进行校正,从而得到更加准确的电池soc,基于状态空间模型和反馈控制系统,计算复杂度相对低,适合在资源受限的嵌入式系统中实现,基于数学模型进行观测,即使在电池模型与实际情况存在一定偏差的情况下,观测器仍能通过反馈机制逐步修正soc估算结果,确保系统的鲁棒性。
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1.一种锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述状态空间模型包括状态方程;
3.根据权利要求2所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述状态空间模型还包括输出方程;
4.根据权利要求1所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述基于所述电压和所述电压估计值对所述SOC估计值进行校正,得到校正后的所述电池的SOC,包括:
5.根据权利要求4所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述基于所述电流、所述温度、所述电压和所述电压估计值确定校正值,包括:
6.根据权利要求1所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.根据权利要求6所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述基于每一测试对应的脉冲电流以及电压响应数据提取等效电路参数,包括:
8.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的锂电池荷电状态确定方法的步骤。
9.一种电子设备
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序在计算机中执行时,令所述计算机执行权利要求1-7任一项所述的锂电池荷电状态确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述状态空间模型包括状态方程;
3.根据权利要求2所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述状态空间模型还包括输出方程;
4.根据权利要求1所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述基于所述电压和所述电压估计值对所述soc估计值进行校正,得到校正后的所述电池的soc,包括:
5.根据权利要求4所述的锂电池荷电状态确定方法,其特征在于,所述基于所述电流、所述温度、所述电压和所述电压估计值确定校正值,包括:
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:战永立,张建宝,丁锐,
申请(专利权)人:北京智充科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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