SOC估算方法、装置、电子设备及存储介质发明专利

SOC估算方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种SOC估算方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着电池能量密度的不断提高,其安全性面临着越来越严峻的考验。为了确保电池安全、高效的运行,开发可靠高效的电池管理系统变为尤为重要。而在电池管理系统运作的过程中,电荷状态(state of charge,SOC)是电池管理系统的基础,其估算精度直接影响控制策略的准确性。
相关技术中,一般在安时积分算法的基础上结合了更为先进、复杂的算法对SOC进行估算,例如,卡尔曼滤波算法、改进型卡尔曼滤波算法和神经网络算法等。
但由于这些算法往往比较复杂,计算量大,对处理器性能要求较高,所以无法对每节单体都进行一次SOC的估算。目前,更多的是只对最低、最高电压对应的单体进行SOC估算,在充电
时,趋近选取最高端路电压所属单体电池的SOC,以及在放电时,趋近选取最低端路电压所属单体的SOC作为电池包的SOC,而无法估算出电池包内其它各单体电池的SOC,这将对一些原本需依据单体SOC进行输出的控制策略只能依据整包的SOC进行输出,从而导致控制精度和效率降低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提出一种SOC估算方法、装置、电子设备及存储介质,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出的SOC估算方法,用于估算电池包内单体电池的荷电状态SOC,该方法包括:获取所述多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压;根据所述第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算所述第二单体电池的第二开路电压;由所述
第二开路电压根据预设关系表获取所述第二单体电池的荷电状态;所述第一单体电池和所述第二单体电池共同组成所述电池包,所述第一单体电池包括所述电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池。
本发明第一方面实施例提出的SOC估算方法,通过获取多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,在根据第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算第二单体电池的第二开路电压,并由第二开路电压根据预设关系表获取第二单体电池的荷电状态;第一单体电池和第二单体电池共同组成电池包,第一单体电池包括电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出的SOC估算装置,用于估算电池包内单体电池的荷电状态SOC,该装置包括:第一获取模块,用于获取所述多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压;估算模块,用于根据所述第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压速算所述第
二单体电池的第二开路电压;第二获取模块,用于由所述第二开路电压根据预设关系表获取所述第二单体电池的荷电状态;所述第一单体电池和所述第二单体电池共同组成所述电池包,所述第一单体电池包括所述电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池。。
本发明第二方面实施例提出的SOC估算装置,通过获取多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,在根据第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算第二单体电池的第二开路电压,并由第二开路电压根据预设关系表获取第二单体电池的荷电状态;第一单体电池和第二单体电池共同组成电池包,第一单体电池包括电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出的电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本发明第一方面实施例提出的SOC估算方法。
本发明第三方面实施例提出的电子设备,通过获取多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,在根据第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算第二单体电池的第二开路电压,并由第二开路电压根据预设关系表获取第二单体电池的荷电状态;第一单体电池和第二单体电池共同组成电池包,第一单体电池包括电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现:本发明第一方面实施例提出的SOC估算方法。
本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质,通过获取多多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,在根据第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算第二单体电池的第二开路电压,并由第二开路电压根据预设关系表获取第二单体电池的荷电状态;第一单体电池和
第二单体电池共同组成电池包,第一单体电池包括电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一实施例提出的SOC估算方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中等效电路模型示意图;
图3是本发明一实施例提出的SOC估算装置的结构示意图;
图4是本发明另一实施例提出的SOC估算装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
图1是本发明一实施例提出的SOC估算方法的流程示意图。
为了解决相关技术中无法估算出电池包内其它各单体电池的SOC,导致SOC估算精度不高,估算效果不佳的技术问题,本发明实施例提供一种SOC估算方法,用于估算电池包内单体电池的荷电状态SOC,通过获取多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,并根据第一内阻分压和第一端路电压,结合第二单体电池的第二端路电压估算第二单体电池的第二开路电压,以及由第二开路电压根据预设关系表获取第二单体电池的荷电状态,能够快速、准确地实现对电池包内各单体电池的
荷电状态进行有效的估算,从而让电池管理系统能依据单体SOC进行控制,有效提高控制的精度和效果。
参见图1,该方法包括:
S101:获取多个单体电池中的第一单体电池对应的第一内阻分压、第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压。
本发明实施例中,第一单体电池包括电池包中端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池,与端路电压最高的单体电池对应的内阻分压,可以被称为第一内阻分压,与端路电压最低的单体电池对应的内阻分压,也可以被称为第一内阻分压。
第二单体电池为电池包中除端路电压最高的单体电池和端路电压最低的单体电池之外的任意单体电池,其中,第二单体电池对应的端路电压,可以被称为第二端路电压。
本发明实施例中,第一单体电池的端路电压,可以被称为第一端路电压。
第一内阻分压表示由于第一单体电池内部存在的欧姆内阻和极化内阻所导致的电压降。
第一端路电压表示任意时刻第一单体电池正负极两端的电压。
在具体执行的过程中,可以在测量第一单体电池的第一端路电压和第二单体电池的第二端路电压,以及获取第一单体电池的第一开路电压,并根据第一开路电压和第一端路电压,以及等效电路模型获取第一单体电池的第一内阻分压,实现简便,由此有效提升各单体电池的荷电状态估算的效率。
当然,也可以采用其它任意可能的方法获取第一单体电池对应的内阻分压并作为第一内阻分压,例如,采用实验标定的方法,采用建模的方法等获取第一单体电池对应的内阻分压并作为第一内阻分压,对此不作限制。
在具体执行的过程中,可以直接测量得到第一单体电池对应的第一端路电压以及第二单体电池对应的第二端路电压,对此不作限制。
在具体执行的过程中,可以结合相关技术中的电路分析原理,获取第一电单体电池对应的等效电路模型,参见图2,图2为本发明实施例中等效电路模型示意图,其中,电池等效电路模型中包括开路电压OCV、内阻分压U in、端路电压U 0三部分,其中,开路电压OCV是指单
体电池长时间静置后,其内部处于平衡状态下所测得电池正负极两端的电压,其近似等于单体电池的电动势,内阻分压U in是指由于电池内部存在的欧姆内阻(R 0)和极化内阻(R 11、…、R nn)所导致的电压降,端路电压U 0是指任意时刻单体电池正负极两端的电压,即电池管理系统采到的电压。
在图2表示为第一单体电池的等效电路模型时,可以将开路电压OCV和端路电压U 0的差值,作为第一单体电池的第一内阻分压U in,例如,U in=OCV-U 0
本发明实施例在获取第一单体电池的第一开路电压时,还可以获取第一单体电池的荷电状态,并根据预设关系表,结合第一单体电池的荷电状态获取第一单体电池的第一开路电压,预设关系表预先学习得到各单体电池的荷电状态和开路电压之间的对应关系,实现较为简便,且不需要增加估算的硬件成本,节约运算资源消耗,计算量小、效率高、对处理器要求低,能够有效降低估算的硬件成本,由此,从运算性能的角度提升了估算效果。

本文发布于:2024-09-21 02:35:58,感谢您对本站的认可!

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