一种电池端电压的预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池端电压的预测方法及装置，所述方法包括：预先创建目标电池的伏安特性模型；在预测所述目标电池的端电压时，根据所述目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。本发明专利技术能够预测出未来时刻的电池端电压，从而可以根据预测结果保证电池端电压在未来时刻不会超出其截止电压，进而保证电池安全健康地的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电池端电压的预测方法及装置
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池端电压的预测方法及装置。
技术介绍
电动汽车的电池管理系统(BatteryManagementSystem，简称BMS)，一般要向电动汽车的整车动力系统提供电池的最大放电/充电功率这一信号，整车动力系统的整车控制器(VehicleControlUnit，简称VCU)会依据这一信号来控制电动汽车的电池充放电功率。实际应用中，依据最大放电/充电功率号这一信号来控制电池充放电功率，在电池充放电过程中可能出现电池端电压超出其截止电压的情况发生，从而导致电池不能安全健康地的运行。然而，本专利技术的专利技术人发现，可以预测出未来时刻的电池端电压，根据预测出的端电压控制电池当前的充放电功率，从而避免未来时刻的电池端电压超出其截止电压，但是，现有技术中并不存在预测未来时刻的电池端电压的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的主要目的在于提供一种电池端电压的预测方法及装置，能够预测出未来时刻的电池端电压，从而可以根据预测结果保证电池端电压在未来时刻不会超出其截止电压，进而保证电池安全健康地的运行。本专利技术实施例提供了一种电池端电压的预测方法，包括：根据目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。可选的，所述伏安特性模型为具有一个RC电路或串联连接的至少两个RC电路的电路模型。可选的，所述根据所述伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据，包括：根据所述伏安特性模型的参数，确定卡尔曼滤波算法所引用的离散控制过程系统的系统参数和测量系统的参数；根据所述系统参数和所述测量系统的参数，确定所述目标电池的当前伏安特性数据，所述当前伏安特性数据包括所述电路模型中每一RC电路两端的当前电压、以及所述电路模型的当前开路电压。可选的，所述根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压，包括：根据所述RC电路两端的当前电压，预测所述RC电路的目标电压，所述目标电压为所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的电压；根据所述目标电压和所述当前开路电压，确定所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。可选的，所述方法还包括：若所述离散控制过程系统的系统噪声和观测噪声为未知数据，则根据采样误差预估所述系统噪声和观测噪声，所述采样误差为基于所述电路模型的电流采样误差或电压采样误差。可选的，所述方法还包括：根据预测出的所述端电压，控制所述目标电池在所述当前时刻后的工作功率。本专利技术实施例还提供了一种电池端电压的预测装置，包括：当前电池数据确定单元，用于根据目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；电池端电压预测单元，用于根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。可选的，所述伏安特性模型为具有一个RC电路或串联连接的至少两个RC电路的电路模型。可选的，所述当前电池数据确定单元包括：系统参数确定子单元，用于根据所述伏安特性模型的参数，确定卡尔曼滤波算法所引用的离散控制过程系统的系统参数和测量系统的参数；电池数据确定子单元，用于根据所述系统参数和所述测量系统的参数，确定所述目标电池的当前伏安特性数据，所述当前伏安特性数据包括所述电路模型中每一RC电路两端的当前电压、以及所述电路模型的当前开路电压。可选的，所述电池端电压预测单元包括：未来电压值预测子单元，用于根据所述RC电路两端的当前电压，预测所述RC电路的目标电压，所述目标电压为所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的电压；电池端电压预测子单元，用于根据所述目标电压和所述当前开路电压，确定所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。可选的，所述装置还包括：噪声数据预估单元，用于若所述离散控制过程系统的系统噪声和观测噪声为未知数据，则根据采样误差预估所述系统噪声和观测噪声，所述采样误差为基于所述电路模型的电流采样误差或电压采样误差。可选的，所述装置还包括：工作功率控制单元，用于根据预测出的所述端电压，控制所述目标电池在所述当前时刻后的工作功率。本专利技术实施例提供的一种电池端电压的预测方法及装置，预先创建目标电池的伏安特性模型；在预测所述目标电池的端电压时，根据所述目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。可见，本专利技术实施例能够预测出未来时刻的电池端电压，从而可以根据预测结果保证电池端电压在未来时刻不会超出其截止电压，进而保证电池安全健康地的运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本专利技术实施例提供的一种电池端电压的预测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的单个RC电路示意图；图3为本专利技术实施例提供的三阶RC电路示意图；图4为本专利技术实施例提供的当前伏安特性数据的获取方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的电池端电压的获取方法流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种电池端电压的预测装置的组成示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。本专利技术实施例提供的一种电池端电压的预测方法及装置，可以预测出电池以某功率(比如最大功率)充电或放电一段时间(比如1s)之后的端电压，并可以使用该电池端电压来进一步限制未来时刻的电池工作功率。在实际应用中，电动汽车的整车控制器VCU可以要求电池管理系统BMS预测电池当前以某功率值放电或充电一定时间之后的电池端电压，当预测出的电池端电压超出保护限制(即截止电压)或其它限制条件时，整车控制器VCU可以根据预测出的电池端电压调整当前的电池工作功率，以保证电池安全健康地运行。参见图1，为本专利技术实施例提供的一种电池端电压的预测方法的流程示意图，该方法包括：S101：预先创建目标电池的伏安特性模型。在介绍目标电池的伏安特性模型之前，首先对单个RC振荡电路进行介绍：参见图2所示的单个RC电路示意图，对于单个RC电路，流经该RC电路的电流i为：其中，U是RC电路两端的电压，R是电阻值，C是电容值。对公式(1)进行离散化可得：其中，ik-1是k-1时刻流经RC电路的电流，Uk是RC电路在k时刻所分去的电压，Uk-1是RC电路在k-1时刻所分去的电压，Δt为采样间隔(即k-1时刻与k时刻之间的间隔时间)。将公式(2)变换形式可得：在本实施例中，为便于描述，将当前进行端电压预测的电池称为目标电池，目标电池的伏安特性模型可以通过实验拟合出来，使拟合出的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池端电压的预测方法，其特征在于，包括：根据目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。

【技术特征摘要】
1.一种电池端电压的预测方法，其特征在于，包括：根据目标电池的伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据；根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伏安特性模型为具有一个RC电路或串联连接的至少两个RC电路的电路模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述伏安特性模型，确定所述目标电池的当前伏安特性数据，包括：根据所述伏安特性模型的参数，确定卡尔曼滤波算法所引用的离散控制过程系统的系统参数和测量系统的参数；根据所述系统参数和所述测量系统的参数，确定所述目标电池的当前伏安特性数据，所述当前伏安特性数据包括所述电路模型中每一RC电路两端的当前电压、以及所述电路模型的当前开路电压。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前伏安特性数据，预测所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压，包括：根据所述RC电路两端的当前电压，预测所述RC电路的目标电压，所述目标电压为所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的电压；根据所述目标电压和所述当前开路电压，确定所述目标电池从当前时刻开始以目标功率工作预设时长后的端电压。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述离散控制过程系统的系统噪声和观测噪声为未知数据，则根据采样误差预估所述系统噪声和观测噪声，所述采样误差为基于所述电路模型的电流采样误...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明亮，
申请(专利权)人：东软集团股份有限公司，东软睿驰汽车技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21