电源剩余带载时间估算方法及蓄电池管理系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了电源剩余带载时间估算方法及蓄电池管理系统和存储介质，估算方法包括：S01、获取电池组的电流I和单体电压U；S02、根据安时积分法计算电池的剩余带载时间T

【技术实现步骤摘要】
电源剩余带载时间估算方法及蓄电池管理系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及电池技术、电池能耗监测
，尤其涉及电源剩余带载时间估算方法及蓄电池管理系统和存储介质。

技术介绍

[0002]电源的剩余带载时间估算可以为使用者提供蓄电池的剩余电力储备提示，由于电池的衰减值和环境温度等因素会导致剩余带载时间估算严重偏离实际情况，因此，在多因素干扰的情况下，电源剩余带载时间的估算参考性往往不如人意。目前电源的剩余带载时间估算方案多采用安时法，然而该方法在低容量时会出现电池达到截止电压时仍有带载时间，其精度和参考性上，仍存在改进空间，其主要原因在于采用安时积分法计算蓄电池剩余带载时间时，其将电池视为“黑白盒”，不考虑电池的温度及衰减情况，通过对电池充放电的能量累加来计算电池的剩余容量及剩余带载时间估算。由于其未考虑电池放电过程中的电池能量的气化等其他消耗能量的因素，充电能量并不完全等于放电能量，最终使得剩余带载时间预估精度降低。因此，如何改善并提高电源剩余带载时间的预估准确度是非常具有现实意义的研究课题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种实施可靠、结果参考性佳且在保证蓄电池在高容量段的放电估算精度高的情况下，能兼顾蓄电池在低容量段与截止电压相对应的电源剩余带载时间估算方法及蓄电池管理系统和存储介质。
[0004]为了实现上述的技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种电源剩余带载时间估算方法，其包括：
[0006]S01、获取电池组的电流I和单体电压U；
[0007]S02、根据安时积分法计算电池的剩余带载时间T
Ah
；
[0008]S03、根据曲线拟合法计算电池的剩余带载时间T
Line
；
[0009]S04、按预设条件对安时积分法计算所得的剩余带载时间T
Ah
和曲线拟合法计算所得的剩余带载时间T
Line
进行权值计算；
[0010]S05、根据计算所得的权值对剩余带载时间T
Ah
和剩余带载时间T
Line
进行按预设条件计算，获得电池的剩余带载时间。
[0011]作为一种可能的实施方式，进一步，本方案根据安时积分法计算电池的剩余带载时间T
Ah
包括：
[0012]获取电池的电池健康度Soh；
[0013]根据电池健康度计算电池当前的实际额定容量，其公式为：
[0014]Cap
Real
＝Soh*Cap
Rated
[0015]其中，Cap
Real
为电池当前的实际额定容量，Cap
Rated
为电池额定容量；
[0016]通过开路电压法计算电池的初始容量Cap
Now
；
[0017]构建电池放电特性曲线表，然后根据电池放电特性曲线表获取电池放电倍率和保有容量的百分比值RsvCapPer；
[0018]根据电池放电倍率和保有容量的百分比值RsvCapPer以及电池的初始容量Cap
Now
进行计算电池无法释放的容量Cap
Unrealse
和剩余可用备电容量Cap
Load
，具体公式如下：
[0019]Cap
Unrealse
＝Cap
Real
*(1
‑
RsvCapPer)
[0020]Cap
Load
＝Cap
Now
‑
Cap
Unrealse
[0021]根据剩余可用备电容量Cap
Load
以及电池组的电流I，计算基于安时法的电池剩余带载时间T
Ah
，其公式如下：
[0022][0023]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案获取电池的电池健康度Soh包括：
[0024]根据内阻值计算电池健康度Soh，其公式如下：
[0025][0026]其中，Res为电池当前的内阻值，Res
new
为电池出厂内阻，Res
old
为电池衰减至不可用时的内阻。
[0027]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案通过开路电压法计算电池的初始容量Cap
Now
的公式为：
[0028]Soc＝(U
‑
12)*0.742229
[0029]Cap
Now
＝Cap
Real
*Soc
[0030]其中，U为电池的单体电压值，Cap
Now
为电池的初始容量，Soc为荷电状态值。
[0031]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案根据曲线拟合法计算电池的剩余带载时间T
Line
包括：
[0032]根据电池放电倍率计算电池总放电时间T
sum
；
[0033]计算不同安时电池与100AH电池的曲线压差DeltaVolt，其公式为：
[0034]DeltaVolt＝I*(Res_100Ah
‑
Res)
[0035]其中，I为电池组的电流，Res_100Ah为100AH电池的电阻，Res为不同安时电池的电阻：
[0036]根据曲线压差DeltaVolt和电池放电倍率计算电池在不同容量百分比区间时的单体电压值，其中，不同的电池放电倍率在容量百分比区间对应的单体电压值不同；
[0037]根据电池在当前采样所得的单体电压U，计算电池的剩余容量百分比值Cap
Per
；
[0038]根据电池总放电时间T
sum
和剩余容量百分比值Cap
Per
计算电池剩余带载时间，其公式如下：
[0039]T
Line
＝Cap
Per
*T
sum
。
[0040]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案按预设条件对安时积分法计算所得的剩余带载时间T
Ah
和曲线拟合法计算所得的剩余带载时间T
Line
进行权值计算包括：获取电池单体电压、截止电压和浮充电压进行计算剩余带载时间权值，其公式如下：
[0041][0042]根据计算所得的权值对剩余带载时间T
Ah
和剩余带载时间T
Line
进行按预设条件计算的公式为：
[0043]T＝K
P
*T
Ah
+(1
‑
K
P
)*T
Line
[0044]其中，T为电池的剩余带载时间。
[0045]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案所述电池的放电倍率为0.05C～3.0C，根据电池放电倍率计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，其包括：获取电池组的电流I和单体电压U；根据安时积分法计算电池的剩余带载时间T
Ah
；根据曲线拟合法计算电池的剩余带载时间T
Line
；按预设条件对安时积分法计算所得的剩余带载时间T
Ah
和曲线拟合法计算所得的剩余带载时间T
Line
进行权值计算；根据计算所得的权值对剩余带载时间T
Ah
和剩余带载时间T
Line
进行按预设条件计算，获得电池的剩余带载时间。2.如权利要求1所述的电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，根据安时积分法计算电池的剩余带载时间T
Ah
包括：获取电池的电池健康度Soh；根据电池健康度计算电池当前的实际额定容量，其公式为：Cap
Real
＝Soh*Cap
Rated
其中，Cap
Real
为电池当前的实际额定容量，Cap
Rated
为电池额定容量；通过开路电压法计算电池的初始容量Cap
Now
；构建电池放电特性曲线表，然后根据电池放电特性曲线表获取电池放电倍率和保有容量的百分比值RsvCapPer；根据电池放电倍率和保有容量的百分比值RsvCapPer以及电池的初始容量Cap
Now
进行计算电池无法释放的容量Cap
Unrealse
和剩余可用备电容量Cap
Load
，具体公式如下：Cap
Unrealse
＝Cap
Real
*(1
‑
RsvCapPer)Cap
Load
＝Cap
Now
‑
Cap
Unrealse
根据剩余可用备电容量Cap
Load
以及电池组的电流I，计算基于安时法的电池剩余带载时间T
Ah
，其公式如下：3.如权利要求2所述的电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，获取电池的电池健康度Soh包括：根据内阻值计算电池健康度Soh，其公式如下：其中，Res为电池当前的内阻值，Res
new
为电池出厂内阻，Res
old
为电池衰减至不可用时的内阻。4.如权利要求2所述的电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，通过开路电压法计算电池的初始容量Cap
Now
的公式为：Soc＝(U
‑
12)*0.742229Cap
Now
＝Cap
Real
*Soc其中，U为电池的单体电压值，Cap
Now
为电池的初始容量，Soc为荷电状态值。5.如权利要求2所述的电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，根据曲线拟合法计算电池的剩余带载时间T
Line
包括：
根据电池放电倍率计算电池总放电时间T
sum
；计算不同安时电池与100AH电池的曲线压差DeltaVolt，其公式为：DeltaVolt＝I*(Res_100Ah
‑
Res)其中，I为电池组的电流，Res_100Ah为100AH电池的电阻，Res为不同安时电池的电阻；根据曲线压差DeltaVolt和电池放电倍率计算电池在不同容量百分比区间时的单体电压值，其中，不同的电池放电倍率在容量百分比区间对应的单体电压值不同；根据电池在当前采样所得的单体电压U，计算电池的剩余容量百分比值Cap
Per
；根据电池总放电时间T
sum
和剩余容量百分比值Cap
Per
计算电池剩余带载时间，其公式如下：T
Line
＝Cap
Per
*T
sum
。6.如权利要求5所述的电源剩余带载时间估算方法，其特征在于，按预设条件对安时积分法计算所得的剩余带载时间T
Ah
和曲线拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙泗棍，晏东，黄文杰，王荣坤，陈一逢，
申请(专利权)人：厦门市爱维达电子有限公司，
类型：发明
国别省市：