电池的电气状态监测系统和电气状态监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种仅利用电池的日常应用数据来监测电池较精确的电气状态的电池的电气状态监测系统和方法，所述电气状态监测系统包括提供当前或未来的电池充放电控制指令的充放电控制指令部；电气特性取得部，基于电池的等效电路建立电气状态模型，根据电气状态模型计算规定时间段内的电池充放电时的参数值与实际的充放电时的参数值的差值之和并将其作为误差，根据误差对电气状态模型进行优化，使得误差小于规定的阈值，根据优化后的电气状态模型取得电池的电气特性参数；和SOC取得部，响应电池充放电控制指令利用取得的电气特性参数，根据优化后的电气状态模型来对电池的充放电进行模拟，对模拟出的充放电电流进行统计而取得电池的SOC值。

Battery condition monitoring system and electrical condition monitoring method

Electrical state monitoring system and method of the present invention provides a battery using only daily application data to monitor electrical accurate battery battery, the electrical monitoring system includes providing a current or future battery charge and discharge control command control command; electrical characteristic acquisition unit electrical state model based on the equivalent circuit of the battery, according to the provisions of the calculation parameters of the battery charge and discharge time of the values of the parameters and the charge discharge when the actual value of the difference and the error of electrical state model, based on the electrical state model to optimize the error, the error is less than a predetermined threshold, according to the electrical characteristics of electrical parameters the state model of the optimized battery; acquisition unit and SOC response control of electric parameters of the instruction using the battery charge, according to the The optimized electric state model is used to simulate the charge and discharge of the battery, and the SOC value of the battery is obtained by statistics of the simulated charging and discharging current.

【技术实现步骤摘要】
电池的电气状态监测系统和电气状态监测方法
本专利技术涉及一种电池的电气状态监测系统和电气状态监测方法，特别是涉及仅利用电池的日常应用数据来监测得到电池较精确的电气状态的电气状态监测系统和电气状态监测方法。
技术介绍
电池在数字化社会中的用途越来越广泛。尤其在对排放、噪音水平、尺寸等要求较苛刻的领域，电池往往是不可替代的。电池的电气状态包括内部的电气特性、充电状态(SOC,StateofCharge)等，其中内部的电气特性包括电池的内阻、内部电容、内部电感等，充电状态代表电池的剩余电能。作为设备或系统的能量源，电池的供电能力直接决定了设备的功率和续航水平，为了有效的利用电能，在电池的日常使用过程中，必须对电池的SOC进行监测，得到电池的剩余电量，方便对充电进行计划和管理。在电池的充电计划受到较大限制的应用场合，电池的剩余电量直接关系到设备的工作计划是否能够顺利执行，比如在大规模的电池储能系统应用于电网调峰或者新能源发电的并网接入的情况下，电池的剩余电量直接关系到其调峰能力和新能源发电的接入能力。由于随着电池的充放电以及时间的推移电池内部会发生劣化，电池的健康状态(SOH，StateOf本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池的电气状态监测系统，监测与其连接的电池系统中的电池的电气特性参数和SOC值，所述电气状态监测系统的特征在于，包括：提供当前或未来对所述电池的充放电进行指示的电池充放电控制指令的充放电控制指令部；电气特性取得部，其基于所述电池的等效电路建立所述电池的电气状态模型，根据建立的所述电气状态模型计算规定时间段内的所述电池充放电时的参数值与实际测量到的充放电时的参数值的差值之和并将该和的值作为计算电气特性的误差，根据所述误差对所述电气状态模型进行优化，使得所述误差小于规定的阈值，根据优化后的电气状态模型取得所述电池的电气特性参数；和SOC取得部，其响应所述充放电控制指令部提供的电池充放电控制指令...

【技术特征摘要】
1.一种电池的电气状态监测系统，监测与其连接的电池系统中的电池的电气特性参数和SOC值，所述电气状态监测系统的特征在于，包括：提供当前或未来对所述电池的充放电进行指示的电池充放电控制指令的充放电控制指令部；电气特性取得部，其基于所述电池的等效电路建立所述电池的电气状态模型，根据建立的所述电气状态模型计算规定时间段内的所述电池充放电时的参数值与实际测量到的充放电时的参数值的差值之和并将该和的值作为计算电气特性的误差，根据所述误差对所述电气状态模型进行优化，使得所述误差小于规定的阈值，根据优化后的电气状态模型取得所述电池的电气特性参数；和SOC取得部，其响应所述充放电控制指令部提供的电池充放电控制指令利用由所述电气特性取得部取得的所述电气特性参数，根据优化后的所述电气状态模型来对所述电池的充放电进行模拟，对模拟出的充放电电流进行统计而取得所述电池的SOC值。2.如权利要求1所述的电气状态监测系统，其特征在于：所述电池的等效电路是至少一个由电阻与电容并联而成的RC结构和电阻串联连接的RC电路，在所述电气状态模型所对应的函数关系中，以电池的充放电电流为自变量并以电池充放电时的端电压为函数值；或者以电池充放电时的端电压为自变量并以电池的充放电电流为函数值，所述电池的各个电气特性参数由所述函数关系中包含的多个电阻参数和电容参数来表达。3.如权利要求1或2所述的电气状态监测系统，其特征在于：若存在所述电池充放电控制指令，则所述充放电控制指令部将该电池充放电控制指令提供给所述SOC取得部供其直接使用，若不存在所述电池充放电控制指令，则所述充放电控制指令部将时间、日期和电池充放电控制指令的历史值组成特征向量，并基于多个代表不同历史时刻的电池充放电指令的特征向量，通过统计或机器学习的方法预测要提供给所述SOC取得部的电池充放电控制指令。4.如权利要求2所述的电气状态监测系统，其特征在于：在所述电气特性取得部计算所述电气特性的误差时，首先基于所述函数关系，用所述电池的电气特性参数的历史值和充放电电流、电压与功率中的至少一者的历史值计算当前时间段内的电气暂态参数，接着基于所述函数关系，用计算出的所述电气暂态参数、所述电池的当前时间段的电气特性参数和当前时间段的充放电电流、电压与功率中的至少一者计算当前时间段内的端电压或者电流，对计算出的端电压或者电流与电池在该端电压所对应的时刻测量到的充放电端电压或者电流进行比较而得到差值，累积规定时间段内不同时刻的差值而得到该规定时间段内的电气特性的误差。5.如权利要求1至4中任一项所述的电气状态监测系统，其特征在于：在对所述电气状态模型进行优化时，对所述规定时间段内的所述电气特性的误差的计算过程进行多次迭代，如果存在电池的电气特性参数的经验值，则所述电气特性取得部将该经验值设置为首次迭代计算时的电气特性参数值，如果不存在电池的电气特性参数的经验值，则将默认值设置为首次迭代计算时的电气特性参数值，在每一次迭代计算得到的误差的基础上，根据统计或机器学习的方法选择新的电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：单联柱，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP