构建开路电压曲线的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及动力电池技术领域，公开了一种构建开路电压曲线的方法及系统，所述方法包括：基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程；基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量，获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系；以及基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。本发明专利技术可在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线，从而该OCV‑SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。

【技术实现步骤摘要】
构建开路电压曲线的方法及系统
本专利技术涉及动力电池
，具体地涉及一种构建开路电压曲线的方法及系统。
技术介绍
如今，动力电池市场正在快速增长，整车厂在不断增加新能源汽车(NewEnergyVehicel)产量，而应用于能源存储的铅蓄电池也将被锂电池所取代。锂电池系统存在于多种应用场景，例如混合动力电动车辆(HybirdElectricVehicle)、电动车辆(ElectricVehicle)、能量存储系统((EnergyStorageSystem)等。所有这些系统都需要电池管理系统(BatteryManagementSystem)来负责控制电池运行过程。所有电池应用类型的共同点是电池包中的锂电池电芯都要经历各种充电和放电循环。所以确定每个电芯和电池包的实际荷电状态(SOC)非常重要。SOC估计可采用不同的算法，但是开路电压-电池荷电状态(OCV-SOC)曲线几乎是所有已知算法的基本参数。由此，OCV-SOC曲线是SOC估计最重要的参数之一，因而获取正确的OCV-SOC曲线非常重要。但OCV-SOC曲线的数据主要来源于电芯测试，随着电芯老化，该OCV-SOC曲线会因阳极和阴极中活性材料的损失而发生变化。因此，如何获取真实的OCV-SOC曲线成为当今重要的一门研究课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种构建开路电压曲线的方法及系统，以在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线，从而该OCV-SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种构建开路电压曲线的方法，该方法包括：基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程；基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量，获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系；以及基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。进一步的，在执行所述拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程的步骤之前，该方法还包括：获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，并且，所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系包括：获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度；基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序；以及判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况，并在该分布情况符合预设分布条件的情况下，将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系，其中，所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。进一步的，所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系还包括：统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间；以及在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下，执行所述将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系的步骤，其中，所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。进一步的，所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压包括：采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压；确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度；以及在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下，获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。进一步的，所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度包括：基于所述电池在所述充放电周期内的所述多个运行时刻的电流及电流积分函数，获取从每个充放电周期内的充电结束状态开始到所述多个运行时刻的所述实际放电深度。进一步的，所述获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系包括：基于所述标定荷电状态与所述标定电池容量，获取标定放电深度；以及基于所述标定放电深度及拟合得到的所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程，获取所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系。进一步的，所述构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线包括：基于所述实际电池容量及所述标定放电深度，获取实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系；以及基于所述实际荷电状态与所述标定放电深度之间的对应关系、所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随所述实际荷电状态变化的曲线。相对于现有技术，本专利技术所述的构建开路电压曲线的方法具有以下优势：首先拟合开路电压与实际放电深度之间的关系模型，然后将标定荷电状态与标定电池容量输入所拟合的关系模型获取开路电压与标定放电深度之间的对应关系，最后根据实际电池容量、标定放电深度以及所获取的开路电压与标定放电深度之间的对应关系，构建开路电压随实际荷电状态变化的曲线，由此，可在电池正常运行过程中构建开路电压OCV随实际荷电状态SOC变化的曲线，从而该OCV-SOC曲线可应用于任何领域的锂电池包电池管理系统BMS的SOC估计。本专利技术第二方面提供一种构建开路电压曲线的系统，该系统包括：拟合装置，用于基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程；第一获取装置，用于基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量，获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系；以及构建装置，用于基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随实际标定荷电状态变化的曲线。进一步的，该系统还包括：第二获取装置，用于获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，其中，所述第二获取装置包括：获取模块，用于获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度；排序模块，用于基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序；以及判断模块，用于判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况，并在该分布情况符合预设分布条件的情况下，将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系，其中，所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。所述构建开路电压曲线的系统与上述构建开路电压曲线的方法相对于现有技术所具有的优势相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建开路电压曲线的方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程；/n基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量，获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系；以及/n基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种构建开路电压曲线的方法，其特征在于，所述方法包括：
基于电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程；
基于所拟合的关系方程、标定荷电状态及标定电池容量，获取所述开路电压与标定放电深度之间的对应关系；以及
基于实际电池容量、所述标定放电深度以及所获取的所述开路电压与所述标定放电深度之间的对应关系，构建所述开路电压随实际荷电状态变化的曲线。


2.根据权利要求1所述的构建开路电压曲线的方法，其特征在于，在执行所述拟合所述开路电压与所述实际放电深度之间的关系方程的步骤之前，所述方法还包括：获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系，
并且，所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系包括：
获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压与所述实际放电深度；
基于所述多个运行时刻的所述实际放电深度的大小对相应的开路电压进行排序；以及
判断已排序的所述充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压的分布情况，并在该分布情况符合预设分布条件的情况下，将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系，
其中，所述预设分布条件为任意相邻的两个实际放电深度之间的范围小于第一预设放电深度范围、实际放电深度最大值与标定放电深度最大值之间的范围小于第二预设放电深度范围及实际放电深度最小值与标定放电深度最小值之间的范围小于第三预设放电深度范围。


3.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法，其特征在于，所述获取所述电池的开路电压与实际放电深度的对应关系还包括：
统计从开始获取充放电周期内的第一个运行时刻的开路电压到对所述多个运行时刻的所述实际放电深度完成排序所用的时间；以及
在所用的时间小于预设时间且所述多个运行时刻的个数大于或等于预设个数的情况下，执行所述将所述多个运行时刻的所述实际放电深度与所述开路电压设置为所述开路电压与所述实际放电深度的对应关系的步骤，
其中，所述预设时间与所述电池发生化学变化的时间相关。


4.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法，其特征在于，所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述开路电压包括：
采集所述电池在所述充放电周期内的预设运行时刻的开路电压；
确定在所述预设运行时刻的所述开路电压的精确度；以及
在所述预设运行时刻中的所述多个运行时刻的所述开路电压的精确度大于或等于预设精确度的情况下，获取所述充放电周期内的所述多个运行时刻的所述开路电压。


5.根据权利要求2所述的构建开路电压曲线的方法，其特征在于，所述获取所述电池在充放电周期内的多个运行时刻的所述实际放电深度包括：
基...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·里亚博夫，高攀龙，韩冠超，冯士博，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32