一种电池容量的在线估测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电池容量的在线估测方法和装置，包括：基于获取到电池在线的端电压和电流构建电池的RC等效电路模型，并对RC等效电路模型进行处理得到待估计参数；设置第一设定阈值，并基于第一设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第一估计值序列；设置第二设定阈值，并基于第二设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第二估计值序列；基于预先标定的SOC

【技术实现步骤摘要】
一种电池容量的在线估测方法和装置


[0001]本专利技术涉及电池技术，特别是涉及一种电池容量的在线估测方法和装置。

技术介绍

[0002]由于能源紧缺和环境污染成为世界各国关注的焦点，锂电池凭借能量密度高、循环使用 寿命长等诸多优势成为新能源汽车、手机通信、智能电网的首要选择，但是随着电池的频繁 使用，电池会出现容量衰减、内阻增加的现象，由此引发一系列安全问题，因此准确的估计 电池的容量对提升电池的使用安全性具有重要的意义。
[0003]目前电池的容量估计方法主要分为三类：直接检测法、模型辨识法和数据驱动法。
[0004]直接检测法主要进行容量的线下标定，耗时耗力；
[0005]模型辨识法主要通过辨识模型的参数进行容量的估计，在估计的过程中会发生参数失配 的问题；
[0006]数据驱动法一般会采用将充电过程中的电压、电流、温度等作为神经网络的输入，从而 估计电池的容量，但是该方法需要大量的数据，时序依赖性严重，建模困难。
[0007]因此，亟需解决现有技术中线下离线状态下电池容量估计不准确的问题。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电池容量的在线估测方法和 装置，用于解决现有技术中线下离线状态下电池容量估计不准确的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电池容量的在线估测方法，至少包括 如下步骤：
[0010]基于获取到电池在线的端电压和电流构建电池的RC等效电路模型，并对RC等效电路 模型进行处理得到待估计参数；所述待估计参数包括开路电压；
[0011]设置第一设定阈值，并基于第一设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第一估计值 序列；
[0012]设置第二设定阈值，并基于第二设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第二估计值 序列；
[0013]基于预先标定的SOC
‑
OCV关系，确定所述开路电压第一估计值序列对应的第一SOC估 计值序列、所述开路电压第二估计值序列对应的第二SOC估计值序列；
[0014]根据电池电量变化与SOC变化的线性关系，对所述第一SOC估计值序列和所述第二SOC 估计值序列处理得到电池容量。
[0015]优选地，所述对RC等效电路模型进行处理得到待估计参数的过程包括：
[0016]对所述RC等效电路模型进行处理得到传递函数；
[0017]采用带遗忘因子的最小二乘法对所述传递函数进行在线辨识，估算出电池的待估计参数。
[0018]优选地，所述RC等效电路模型为：
[0019][0020]其中，U1为极化电压，U
t
为端电压，I为电流，OCV为开路电压，R1为极化内阻，R0为欧姆内阻，τ为时间常数。
[0021]优选地，若在设定采样长度内满足第一设定条件，则在开路电压中求解出满足第一设定 条件的开路电压第一估计值序列，
[0022]第一设定条件为：
[0023][0024]其中，
△
T为采样时间间隔，R1为极化内阻，C1为极化电容，n为第一设定阈值。
[0025]优选地，所述基于第二设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第二估计值序列包括：
[0026]基于第二设定阈值确定第二设定条件；并在开路电压中确定满足第二设定条件的至少两 组数据段；所述第二设定条件为：
[0027][0028]其中，m为第二设定阈值；
[0029]对每组数据段进行处理得到每组数据段对应的开路电压第二估计值组；
[0030]根据多个所述开路电压第二估计值组得到开路电压第二估计值序列。
[0031]优选地，对每组数据段进行处理得到每组数据段对应的开路电压第二估计值组包括：
[0032]将每组的两个数据点分别作为每组起始点对应的开路电压第二起始估计值和每组结束点 对应的开路电压第二结束估计值；
[0033]根据每组数据段的所述开路电压第二起始估计值和所述开路电压第二结束估计值进行线 性插值得到每组数据段对应的开路电压第二估计值组。
[0034]优选地，所述根据电池电量变化与SOC变化的线性关系，对所述第一SOC估计值序列 和所述第二SOC估计值序列处理得到电池容量的步骤包括：
[0035]根据电池电量变化与SOC变化的线性关系，对所述第一SOC估计值序列进行处理得到 第一容量值、对所述第二SOC估计值序列进行处理得到第二容量值；
[0036]对所述第一容量值和所述第二容量值进行加权处理得到电池容量。
[0037]优选地，电池电量变化与SOC变化的线性关系为SOC
‑
电量增益法；SOC
‑
电量增益法是 通过充放电电量变化与对应的SOC变化之比计算电池容量。
[0038]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种电池容量的在线估测装置，包括存 储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所 述程序时，实现上述的电池容量的在线估测方法的步骤。
[0039]如上所述，本专利技术的一种电池容量的在线估测方法和装置，具有以下有益效果：
[0040]本专利技术提出的电池容量的在线估测方法和装置，通过获取的电池在线的电参数构
建的RC 等效电路模型和在不同情况下对待估计参数的处理结果进行加权处理实现电池容量的在线估 测，能够显著提高电池容量在线估测的精度，而且更加适应电池使用的实际工况。
附图说明
[0041]图1显示为本专利技术电池容量的在线估测方法的流程示意图。
[0042]图2显示为本专利技术电池容量的在线估测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0043]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精 神下进行各种修饰或改变。
[0044]请参阅图1
‑
2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本 构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸 绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也 可能更为复杂。
[0045]本专利技术提出了一种电池容量的在线估测方法通过将模型辨识和数据驱动法结合进行电池 容量的在线估计，能够显著提高容量在线估计的精度，能够显著适应实际工况，具有一定的 实用性。
[0046]基于上述技术构思，本专利技术提出一种电池容量的在线估测方法和装置。
[0047]方法实施例：
[0048]如图1所示为本专利技术的电池容量的在线估测方法的流程示意图，结合图1对本专利技术电池 容量的在线估测方法进行详细介绍说明：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池容量的在线估测方法，其特征在于，至少包括如下步骤：基于获取到电池在线的端电压和电流构建电池的RC等效电路模型，并对RC等效电路模型进行处理得到待估计参数；所述待估计参数包括开路电压；设置第一设定阈值，并基于第一设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第一估计值序列；设置第二设定阈值，并基于第二设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第二估计值序列；基于预先标定的SOC
‑
OCV关系，确定所述开路电压第一估计值序列对应的第一SOC估计值序列、所述开路电压第二估计值序列对应的第二SOC估计值序列；根据电池电量变化与SOC变化的线性关系，对所述第一SOC估计值序列和所述第二SOC估计值序列处理得到电池容量。2.根据权利要求1所述的电池容量的在线估测方法，其特征在于，所述对RC等效电路模型进行处理得到待估计参数的过程包括：对所述RC等效电路模型进行处理得到传递函数；采用带遗忘因子的最小二乘法对所述传递函数进行在线辨识，估算出电池的待估计参数。3.根据权利要求2所述的电池容量的在线估测方法，其特征在于，所述RC等效电路模型为：其中，U1为极化电压，U
t
为端电压，I为电流，OCV为开路电压，R1为极化内阻，R0为欧姆内阻，τ为时间常数。4.根据权利要求2所述的电池容量的在线估测方法，其特征在于，若在设定采样长度内满足第一设定条件，则在开路电压中求解出满足第一设定条件的开路电压第一估计值序列；第一设定条件为：其中，
△
T为采样时间间隔，R1为极化内阻，C1为极化电容，n为第一设定阈值。5.根据权利要求2所述的电池容量的在线估测方法，其特征在于，所述基于第二设定阈值对所述开路电压处理得到开路电压第二估计值...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴仁杰，沈向东，沈成宇，曹楷，刘建永，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：瑞浦兰钧能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：