一种电池的功率状态切换方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池的功率状态切换方法、装置和电子设备，该方法包括：获取电池的输出功率、持续功率和峰值功率；从当前时刻开始计算输出功率超出持续功率的部分的第一时间积分值；当第一时间积分值达到预设阈值时，将当前功率上限由峰值功率切换为持续功率，当前功率上限用于表征电池的输出功率能达到的最高功率数值，预设阈值基于电池SEI膜的锂离子浓度映射生成。本发明专利技术提供的技术方案，能提高电池的功率状态切换准确性。电池的功率状态切换准确性。电池的功率状态切换准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电池的功率状态切换方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及动力电池领域，具体涉及一种电池的功率状态切换方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]随着新能源领域的高速发展，锂电池作为新能源电动汽车等领域不可或缺的电力储存装置，也相应获得了高速的发展。准确可靠的电池管理系统(Battery Management System,BMS)作为锂电池最大化能力利用和安全保证的基础，是目前提升电池性能研究的主要研究方向。而电池的功率状态(State of Power，SOP)作为BMS的关键参数之一，是整车动力经济性能不可或缺的一部分，SOP的相关算法和策略直接影响了电池能力能否完全释放与电池安全能否保证。
[0003]目前电池供应商在给出电池参数时，会给出多种功率map，不同的功率map标有不同的时间标签，例如5s、10s、60s、120s，功率map中包括各个荷电状态(State Of Charge，SOC)以及温度条件下的功率值。例如某个功率map的时间标签为5s，从该功率map中根据当前电池对应的SOC和当前的环境温度检索出功率为100kw，用于表征在当前SOC和当前温度条件下，可以连续使用100kw放电不超过5s，如果超出5s会影响电池的寿命。通常电池企业将给出的5s或者10s等持续时间较短的功率值作为电池的峰值功率；将60s或者时间更久的功率值作为持续功率，表征可以长时间持续使用并对电池寿命影响较小的功率。SOP算法就是为了对电池进行保护以及提高用户使用用电设备的舒适性，根据功率map在峰值功率和持续功率之间进行切换，从而改变输出功率的限制范围。目前主流的做法是通过峰值功率和持续功率的功率map，通过多次试验人工标定峰值功率的使用时间和切换频率，但是这种切换方法准确度不高，难以保证电池的安全性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施方式提供了一种电池的功率状态切换方法、装置和电子设备，从而提高了电池的功率状态切换准确性。
[0005]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池的功率状态切换方法，所述方法包括：获取电池的输出功率、持续功率和峰值功率；从当前时刻开始计算所述输出功率超出所述持续功率的部分的第一时间积分值；当所述第一时间积分值达到预设阈值时，将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率，所述当前功率上限用于表征所述电池的输出功率能达到的最高功率数值，所述预设阈值基于电池SEI膜的锂离子浓度映射生成。
[0006]可选地，映射生成所述预设阈值的步骤包括：获取电池样本的样本输出功率、样本持续功率和样本峰值功率；从当前时刻开始计算样本输出功率超出样本持续功率的部分的第二时间积分值，并分别记录各个时刻的所述第二时间积分值和电池样本中SEI膜堆积的锂离子浓度；当所述锂离子浓度达到所述电池样本发生析锂现象时，获取该时刻对应的第二时间积分值；基于该时刻对应的第二时间积分值确定所述预设阈值。
[0007]可选地，所述基于该时刻对应的第二时间积分值确定所述预设阈值，包括：将该时刻对应的第二时间积分值进行缩小，并将缩小后的结果作为所述预设阈值。
[0008]可选地，所述将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率，包括：获取电池的输出电压变化趋势；若所述输出电压变化趋势程下降趋势，则基于第一切换速度将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率；若所述输出电压变化趋势程上升趋势，则基于第二切换速度将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率；其中，所述第一切换速度高于所述第二切换速度。
[0009]可选地，所述第一切换速度等于所述峰值功率与所述持续功率的差，再与变化时间的比值；所述第二切换速度等于所述输出功率与所述持续功率的差，再与变化时间的比值；其中，所述变化时间是从所述当前时刻开始，所述第一时间积分值达到所述预设阈值的时间长度。
[0010]可选地，所述获取电池的输出电压变化趋势，包括：以预设周期采集输出电压，并计算相邻两次电压采样值的差值，得到若干电压差值；基于所述若干电压差值拟合输出电压变化曲线，并基于所述输出电压变化曲线计算出未来多个电压差值的预测值；计算所述未来多个电压差值的预测值的平均值，并通过所述平均值与零的大小关系确定所述输出电压变化趋势。
[0011]可选地，所述方法还包括：从所述当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率的时刻开始，计算所述输出功率低于所述持续功率的部分的第三时间积分值；当所述第三时间积分值等于由所述峰值功率切换为所述持续功率的时刻对应的第一时间积分值时，将当前功率上限由所述持续功率切换为所述峰值功率。
[0012]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种电池的功率状态切换装置，所述装置包括：数据采集单元，用于获取电池的输出功率、持续功率和峰值功率；计算单元，用于从当前时刻开始计算所述输出功率超出所述持续功率的部分的第一时间积分值；切换单元，用于当所述第一时间积分值达到预设阈值时，将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率，所述当前功率上限用于表征所述电池的输出功率能达到的最高功率数值，所述预设阈值基于电池SEI膜的锂离子浓度映射生成。
[0013]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0014]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0015]本申请提供的技术方案，具有如下优点：
[0016]本申请提供的技术方案，从电池内部导致电池出现安全隐患的因素着手，在锂离子电池放电过程中，当电池输出功率大于持续功率时，锂离子电池中SEI(Solid Electrolyte Interface固体电解质界面)膜表面的锂离子堆积速度大于碳膜吸收锂离子的速度，即正极锂离子堆积速度大于负极锂离子吸收速度，从而会导致电池正极锂离子浓度升高，电池发生电压下降，最大功率无法维持。从而本实施例实时计算输出功率超出持续
功率的部分关于时间的第一时间积分值，并用第一时间积分值与锂离子浓度做映射关系，以基于电池出现析锂现象时对应的锂离子浓度创建预设阈值，从而基于第一时间积分值与预设阈值之间的比对关系，表征电池正极的锂离子浓度，当第一时间积分值达到预设阈值时，表征正极锂离子浓度过高，需要对电池的输出功率进行限制，从而将当前功率上限由峰值功率切换为持续功率，以使电池从原先输出功率不能超过峰值功率变为输出功率不能超过持续功率，保证电池使用的安全性，显著提高电池功率状态切换时机的准确率。
附图说明
[0017]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0018]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的功率状态切换方法，其特征在于，所述方法包括：获取电池的输出功率、持续功率和峰值功率；从当前时刻开始计算所述输出功率超出所述持续功率的部分的第一时间积分值；当所述第一时间积分值达到预设阈值时，将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率，所述当前功率上限用于表征所述电池的输出功率能达到的最高功率数值，所述预设阈值基于电池SEI膜的锂离子浓度映射生成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，映射生成所述预设阈值的步骤包括：获取电池样本的样本输出功率、样本持续功率和样本峰值功率；从当前时刻开始计算样本输出功率超出样本持续功率的部分的第二时间积分值，并分别记录各个时刻的所述第二时间积分值和电池样本中SEI膜堆积的锂离子浓度；当所述锂离子浓度达到所述电池样本发生析锂现象时，获取该时刻对应的第二时间积分值；基于该时刻对应的第二时间积分值确定所述预设阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于该时刻对应的第二时间积分值确定所述预设阈值，包括：将该时刻对应的第二时间积分值进行缩小，并将缩小后的结果作为所述预设阈值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率，包括：获取电池的输出电压变化趋势；若所述输出电压变化趋势程下降趋势，则基于第一切换速度将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率；若所述输出电压变化趋势程上升趋势，则基于第二切换速度将当前功率上限由所述峰值功率切换为所述持续功率；其中，所述第一切换速度高于所述第二切换速度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一切换速度等于所述峰值功率与所述持续功率的差，再与变化时间的比值；所述第二切换速度等于所述输出功率与所述持续功率的差，再与变化时间的比值；其中，所述变化时间是从所述当前时刻开始，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建，张建彪，杨红新，
申请(专利权)人：章鱼博士智能技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：