考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式提供一种考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置，属于电池SOE的计算技术领域。所述计算方法包括：获取电池组当前的温度；根据预先拟合的曲线方程确定在所述温度下所述电池组的电池容量以及内阻；获取所述电池组当前的开路电压值以及充放电倍率；根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态。该计算方法及装置能够在排除温度和倍率的影响因素的情况下，准确计算出电池组的电池能量状态。池能量状态。池能量状态。

【技术实现步骤摘要】
考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池SOE的计算
，具体地涉及一种考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置。

技术介绍

[0002]受能源危机与环境危机的影响，电动汽车得到了很快的发展。针对电动汽车而言，锂电池荷电状态(State-of-Energy，SOE)是一项重要参数，通过SOE，电动汽车驾乘人员可以直接预估锂电池的剩余续航里程。SOE与电池容量直接相关，在不同温度以及不同倍率下，电池的容量差异很大，对SOE的准确估计造成影响。
[0003]当前一般采用查表预先计算不同温度的电池容量，以此估计电池能量，一般并不考虑电池倍率的影响，同时由于温度-容量表和倍率-容量表往往分开设计，导致在实际使用时计算量较大，并且在两个测量点间的电池容量难以获取，准确性低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的是提供一种考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置，该计算方法及装置能够在排除温度和倍率的影响因素的情况下，准确计算出电池组的电池能量状态。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施方式提供一种考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法，所述计算方法包括：
[0006]获取电池组当前的温度；
[0007]根据预先拟合的曲线方程确定在所述温度下所述电池组的电池容量以及内阻；
[0008]获取所述电池组当前的开路电压值以及充放电倍率；
[0009]根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态。
[0010]可选地，所述获取电池组当前的温度具体包括：
[0011]获取所述电池组中每个单体电池的单体温度；
[0012]计算所有所述单体温度的平均值以得到所述温度。
[0013]可选地，所述曲线方程包括温度曲线方程，所述计算方法还包括：
[0014]获取所述电池组的电池容量随着温度变化的第一变化曲线；
[0015]根据公式(1)对所述第一变化曲线进行曲线拟合操作以得到所述温度曲线方程，
[0016]λ＝A+B
·
T+C
·
T2+D
·
T3,
ꢀꢀ
(1)
[0017]其中，λ为电池组在温度T的情况下的电池容量和在常规温度情况下的电池容量的比值，A、B、C和D分别为待确定的系数。
[0018]可选地，所述曲线方程包括内阻曲线方程，所述计算方法还包括：
[0019]获取所述电池组的内阻随着温度变化的第二变化曲线；
[0020]采用预设的二次多项式/指数多项式对所述第二变化曲线进行曲线拟合操作以得
到所述内阻曲线方程。
[0021]可选地，所述根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态具体包括：
[0022]根据公式(2)计算在所述温度和充放电倍率下的额定可用容量，
[0023][0024]其中，E
T,C
为在温度T和充放电倍率C下的所述额定可用容量，V
oc
(t)为t时刻下SOC对应的开路电压，i
E
为所述充放电倍率C下的电池额定电流，t
E
为当前的所述充放电倍率C下的电池持续可放电时间，t
E
＝C
T
/i
E
，C
T
为温度T下的所述电池组的可用容量，R
T
为在温度T下的电池组的内阻；
[0025]根据公式(3)计算当前的所述电池能量状态，
[0026][0027]其中，SOE(t)为当前的时刻t的所述电池能量状态，SOE(0)为初始状态下的所述电池能量状态，V
oc
(t)为当前的时刻t的SOC对应的开路电压，i(t)为当前的时刻t的电池电流。
[0028]另一方面，本专利技术还提供一种考虑电池温度和倍率的电池能量状态的计算装置，所述装置包括：
[0029]温度测量模块，用于获取电池组的温度；
[0030]电流测量模块，用于获取所述电池组的电池电流；
[0031]处理器，用于：
[0032]接收所述电池组当前的温度；
[0033]根据预先拟合的曲线方程确定在所述温度下所述电池组的电池容量以及内阻；
[0034]获取所述电池组当前的开路电压值以及充放电倍率；
[0035]根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态。
[0036]可选地，所述温度测量模块包括多个子模块，每个所述子模块设置于电池组的至少一个单体电池附近，用于测量所述单体电池的单体温度；
[0037]所述处理器进一步用于计算所有所述单体温度的平均温度。
[0038]可选地，所述处理器进一步用于：
[0039]获取所述电池组的电池容量随着温度变化的第一变化曲线；
[0040]根据公式(1)对所述第一变化曲线进行曲线拟合操作以得到所述温度曲线方程，
[0041]λ＝A+B
·
T+C
·
T2+D
·
T3,
ꢀꢀ
(1)
[0042]其中，λ为电池组在温度T的情况下的电池容量和在常规温度情况下的电池容量的比值，A、B、C和D分别为待确定的系数。
[0043]可选地，所述处理器进一步用于：
[0044]获取所述电池组的内阻随着温度变化的第二变化曲线；
[0045]采用预设的二次多项式/指数多项式对所述第二变化曲线进行曲线拟合操作以得到所述内阻曲线方程。
[0046]可选地，所述处理器进一步用于：
[0047]根据公式(2)计算在所述温度和充放电倍率下的额定可用容量，
[0048][0049]其中，E
T,C
为在温度T和充放电倍率C下的所述额定可用容量，V
oc
(t)为t时刻下SOC对应的开路电压，i
E
为所述充放电倍率C下的电池额定电流，t
E
为当前的所述充放电倍率C下的电池持续可放电时间，t
E
＝C
T
/i
E
，C
T
为温度T下的所述电池组的可用容量，R
T
为在温度T下的电池组的内阻；
[0050]根据公式(3)计算当前的所述电池能量状态，
[0051][0052]其中，SOE(t)为当前的时刻t的所述电池能量状态，SOE(0)为初始状态下的所述电池能量状态，V
oc
(t)为当前的时刻t的SOC对应的开路电压，i(t)为当前的时刻t的电池电流。
[0053]通过上述技术方案，本专利技术提供的考虑温度和倍率的电池能量状态的计算方法及装置通过对电池组的温度、内阻与电池容量进行曲线拟合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑电池温度和倍率的电池能量状态的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：获取电池组当前的温度；根据预先拟合的曲线方程确定在所述温度下所述电池组的电池容量以及内阻；获取所述电池组当前的开路电压值以及充放电倍率；根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述获取电池组当前的温度具体包括：获取所述电池组中每个单体电池的单体温度；计算所有所述单体温度的平均值以得到所述温度。3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述曲线方程包括温度曲线方程，所述计算方法还包括：获取所述电池组的电池容量随着温度变化的第一变化曲线；根据公式(1)对所述第一变化曲线进行曲线拟合操作以得到所述温度曲线方程，λ＝A+B
·
T+C
·
T2+D
·
T3，
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，λ为电池组在温度T的情况下的电池容量和在常规温度情况下的电池容量的比值，A、B、C和D分别为待确定的系数。4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述曲线方程包括内阻曲线方程，所述计算方法还包括：获取所述电池组的内阻随着温度变化的第二变化曲线；采用预设的二次多项式/指数多项式对所述第二变化曲线进行曲线拟合操作以得到所述内阻曲线方程。5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述电池组的开路电压值、内阻、温度以及充放电倍率确定所述电池组当前的电池能量状态具体包括：根据公式(2)计算在所述温度和充放电倍率下的额定可用容量，其中，E
T，C
为在温度T和充放电倍率C下的所述额定可用容量，V
oc
(t)为t时刻下的SOC对应的开路电压，i
E
为所述充放电倍率C下的电池额定电流，t
E
为当前的所述充放电倍率C下的电池持续可放电时间，t
E
＝C
T
/i
E
，C
T
为温度T下的所述电池组的可用容量，R
T
为在温度T下的电池组的内阻；根据公式(3)计算当前的所述电池能量状态，其中，SOE(t)为当前的时刻t的所述电池能量状态，SOE(0)为初始状态下的所述电池能量状态，V
oc
(t)为当前的时刻t的SOC对应的开路电压，i(t)为当前的时刻t的电池电流。6.一种考虑电池温度和倍率的电池能量状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国建，吉祥，杨法松，王昌龄，葛敬兵，李晓璇，李安宇，杨彦辉，
申请(专利权)人：安徽锐能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：