一种电池容量的确定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电池容量的确定方法和装置，该方法包括：基于与充放电桩之间的通信关系，获取充放电桩上传的电动汽车电池的开路电压；确定开路电压对应的第一荷电状态SOC，并根据第一SOC的大小控制充放电桩对电池进行充电或放电；在充电或放电过程结束后的设定时间段内，通过充放电桩获取电池的电压变化过程，并采集电压变化过程中电池的端电压；基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定端电压对应的初始电动势；确定初始电动势所在的电动势范围，并基于预估模型，从电动势范围中确定目标电动势；根据目标电动势对应的第二SOC确定电池的容量。通过采用上述技术方案，提升了对电池容量预估的快速性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电池容量的确定方法和装置
本专利技术涉及电动汽车
，具体涉及一种电池容量的确定方法和装置。
技术介绍
近年来，随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭，以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车发展的主攻方向。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。锂离子动力电池由于其能量密度高，循环寿命长且安全性高，污染小，自放电率低，以及不存在记忆效应等优点而被广泛应用于电动汽车上。一般来说，当电池容量缩减至低于80％时便不能作为车载动力源。目前，电动汽车越来越多，大量的退役电池面临无处可去的境地，这些退役电池的容量虽然衰减至低于80％，但这些电池在其他方面还有很好的供能。为了使它们能够参与到其它工作中，以提供动力，这就必须要求我们要对废弃电池进行残值分析，评估这些电池状态，来确定它的供能能力。为了确定电池中存储的可用能量，需要了解电池的当前SOC(Stateofcharge，荷电状态)和容量。在进行电池残值分析时，容量估计也是一个关键性的步骤。如何快速且准确的估计出电池的容量，一直以来都是一大难题。为预估电池的容量，一般需要进行SOC标定，对SOC标定，需要准确快速的方法。目前已有的方法有电流积分法、神经网络法、卡尔曼滤波法和开路电压法等。其中，电流误差法易产生累积误差，神经网络法的预估结果受样点的影响较大，卡尔曼滤波法是目前应用最广泛的方法，该方法减弱了白噪声和出误差的影响，但不能消除电池模型本身存在的误差。至于开路电压法，一直因为需要花费较长时间而没有得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术实施例公开一种电池容量的确定方法和装置，提升了对电池容量预估的快速性和准确性。第一方面，本专利技术实施例公开了一种电池容量的确定方法，该方法包括：当待预估的电动汽车与充放电桩处于连接状态时，基于与所述充放电桩之间的通信关系，获取所述充放电桩上传的所述电动汽车电池的开路电压；确定所述开路电压对应的第一荷电状态SOC，并根据第一SOC的大小控制所述充放电桩对所述电池进行充电或放电；在充电或放电过程结束后的设定时间段内，通过所述充放电桩获取电池的电压变化过程，并采集所述电压变化过程中电池的端电压；基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势；确定所述初始电动势所在的电动势范围，并基于预估模型，从所述电动势范围中确定目标电动势；其中，所述预估模型包括两个带有权重的一阶环节，所述预估模型建立了时间与电动势之间的函数关系；根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量。可选的，所述预估模型为：OCVmodel(t)＝EMF-[(EMF-V(1))*(λ*exp(-t/τ1)+(1-λ)*exp(-t/τ2)]；其中，λ为权重系数，τ1，τ2为时间常数，τ1<τ2；t为时间，EMF为初始电动势所在的电动势范围；OCVmodel(t)表示t时刻的预估电压；V(1)为充电或放电过程结束后的设定时间段内的一系列电压值；所述预估模型的损失函数为：其中，Wn与(tn-tn-1)成正比，表示权重；OCVmeas(tn)表示tn时刻的电压的测量值；OCVmodel(tn)表示tn时刻的预估电压。可选的，基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势，包括：按照如下公式，确定所述端电压对应的初始电动势：VEMF＝VBatt+β*CR*Znom；其中，CR代表充放电倍率，β是一个常数；VBatt是电池的端电压；Znom是电池极化内阻归一化的值。可选的，所述极化内阻通过hppc混合动力脉冲能力特性实验得到。可选的，所述根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量，包括：确定所述目标电动势对应的第二SOC；计算第二SOC与第一SOC之间的差值；基于安时积分法，计算所述差值对应的电池容量。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电池容量的确定装置，该装置包括：开路电压获取模块，被配置为当待预估的电动汽车与充放电桩处于连接状态时，基于与所述充放电桩之间的通信关系，获取所述充放电桩上传的所述电动汽车电池的开路电压；充放电模块，被配置为确定所述开路电压对应的第一荷电状态SOC，并根据第一SOC的大小控制所述充放电桩对所述电池进行充电或放电；端电压采集模块，被配置为在充电或放电过程结束后的设定时间段内，通过所述充放电桩获取电池的电压变化过程，并采集所述电压变化过程中电池的端电压；初始电动势确定模块，被配置为基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势；目标电动势确定模块，被配置为确定所述初始电动势所在的电动势范围，并基于预估模型，从所述电动势范围中确定目标电动势；其中，所述预估模型包括两个带有权重的一阶环节，所述预估模型建立了时间与电动势之间的函数关系；电池容量确定模块，被配置为根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量。可选的，所述预估模型为：OCVmodel(t)＝EMF-[(EMF-V(1))*(λ*exp(-t/τ1)+(1-λ)*exp(-t/τ2)]；其中，λ为权重系数，τ1，τ2为时间常数，τ1<τ2；t为时间，EMF为初始电动势所在的电动势范围；OCVmodel(t)表示t时刻的预估电压；V(1)为充电或放电过程结束后的设定时间段内的一系列电压值；所述预估模型的损失函数为：其中，Wn与(tn-tn-1)成正比，表示权重；OCVmeas(tn)表示tn时刻的电压的测量值；OCVmodel(tn)表示tn时刻的预估电压。可选的，所述初始电动势确定模块，具体被配置为：按照如下公式，确定所述端电压对应的初始电动势：VEMF＝VBatt+β*CR*Znom；其中，CR代表充放电倍率，β是一个常数；VBatt是电池的端电压；Znom是电池极化内阻归一化的值。可选的，所述极化内阻通过hppc混合动力脉冲能力特性实验得到。可选的，所述电池容量确定模块，具体被配置为：确定所述目标电动势对应的第二SOC；计算第二SOC与第一SOC之间的差值；基于安时积分法，计算所述差值对应的电池容量。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种云端服务器，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本专利技术任意实施例所提供的电池容量的确定方法的部分或全部步骤。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，所述计算机程序包括用于执行本专利技术任意实施例所提供的电池容量的确定方法的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池容量的确定方法，其特征在于，包括：/n当待预估的电动汽车与充放电桩处于连接状态时，基于与所述充放电桩之间的通信关系，获取所述充放电桩上传的所述电动汽车电池的开路电压；/n确定所述开路电压对应的第一荷电状态SOC，并根据第一SOC的大小控制所述充放电桩对所述电池进行充电或放电；/n在充电或放电过程结束后的设定时间段内，通过所述充放电桩获取电池的电压变化过程，并采集所述电压变化过程中电池的端电压；/n基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势；/n确定所述初始电动势所在的电动势范围，并基于预估模型，从所述电动势范围中确定目标电动势；其中，所述预估模型包括两个带有权重的一阶环节，所述预估模型建立了时间与电动势之间的函数关系；/n根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池容量的确定方法，其特征在于，包括：
当待预估的电动汽车与充放电桩处于连接状态时，基于与所述充放电桩之间的通信关系，获取所述充放电桩上传的所述电动汽车电池的开路电压；
确定所述开路电压对应的第一荷电状态SOC，并根据第一SOC的大小控制所述充放电桩对所述电池进行充电或放电；
在充电或放电过程结束后的设定时间段内，通过所述充放电桩获取电池的电压变化过程，并采集所述电压变化过程中电池的端电压；
基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势；
确定所述初始电动势所在的电动势范围，并基于预估模型，从所述电动势范围中确定目标电动势；其中，所述预估模型包括两个带有权重的一阶环节，所述预估模型建立了时间与电动势之间的函数关系；
根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预估模型为：
OCVmodel(t)＝EMF-[(EMF-V(1))*(λ*exp(-t/τ1)+(1-λ)*exp(-t/τ2)]；
其中，λ为权重系数，τ1，τ2为时间常数，τ1<τ2；t为时间，EMF为初始电动势所在的电动势范围；OCVmodel(t)表示t时刻的预估电压；V(1)为充电或放电过程结束后的设定时间段内的一系列电压值；
所述预估模型的损失函数为：



其中，Wn与(tn-tn-1)成正比，表示权重；OCVmeas(tn)表示tn时刻的电压的测量值；OCVmodel(tn)表示tn时刻的预估电压。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于电池的端电压、极化内阻与电动势之间的第一函数关系，确定所述端电压对应的初始电动势，包括：
按照如下公式，确定所述端电压对应的初始电动势：
VEMF＝VBatt+β*CR*Znom；
其中，CR代表充放电倍率，β是一个常数；VBatt是电池的端电压；Znom是电池极化内阻归一化的值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述极化内阻通过hppc混合动力脉冲能力特性实验得到。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电动势对应的第二SOC确定所述电池的容量，包括：
确定所述目标电动势对应的第二SOC；
计算第二SOC与第一SOC之间的差值；
基于安时积分法，计算所述差值对应的电池容量。


6.一种电池容量的确定装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海东，周正，郑岳久，郭东旭，褚政宇，
申请(专利权)人：北京昇科能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11