一种电池等效内阻计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请公开了一种电池等效内阻计算方法、装置及电子设备。该方法旨在回避传统方法中，需要外接电路或测量仪器，或使设备停机静置和注入脉冲电流等增大储能电站运营难度和成本的手段。该方法可以实现对历史数据的充分利用，在线监测电站下辖电池的内阻变化，以辅助判断电池的老化趋势。该方法计算量小，可覆盖到储能电站的所有电池。到储能电站的所有电池。到储能电站的所有电池。

【技术实现步骤摘要】
一种电池等效内阻计算方法、装置及电子设备


[0001]本申请涉及储能电站
，尤其涉及一种电池等效内阻计算方法、装 置及电子设备。

技术介绍

[0002]锂电池由于其无污染、自放电小及能量密度高等优异性能，成为储能电站 的主要能量载体；一座储能电站一般由几万到几十万个电池单体组成。在大电 流、短时间、高频次充放电过程中电池会释放出大量的热量，电池组积聚热量 导致电池外部工作环境温度过高，这将会加速电池性能衰退，甚至产生“热失 控”现象。进而引发火灾、爆炸等安全事故，极大的限制了储能电站的大规模 铺设和应用场景。
[0003]对电池组而言，内阻匹配尤为重要，失配会导致并联电池间电流不均衡， 加剧电池包老化。若不控制不均衡趋势，将会导致热失控。此外，在日常应用 中，电池内阻变化也可以对电池簇中，电芯由于不同运行条件或衰老程度造成 的性能差异归因作出有效的辅助判断。
[0004]需要说明的是，这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地 构成现有技术。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述 问题的电池等效内阻计算方法、装置及电子设备。本申请实施例采用下述技术 方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种电池等效内阻计算方法，应用于储能电 站的云服务器，其中，所述方法包括：获取所述储能电站中电池组的云端电池 运行参数数据用以作为计算电池内阻的数据集；对所述数据集进行预设处理， 得到以电池荷电状态SOC作为分类区间；所述云端电池运行参数数据作为分 类数据的每个区间下的电池电压和对应电流的数据列表；将所述每个区间下的 电池电压和对应电流的数据列表聚类，得到所述每个区间的待测数据以及参比 数据；根据所述每个区间的待测数据以及参比数据，计算出电池的等效内阻。
[0007]优选地，所述方法还包括：对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算， 并根据所述电池荷电状态SOC的预设分布区间，筛选得到所述电池的等效内 阻的优化计算结果。
[0008]优选地，所述对所述数据集进行预设处理，包括：在预设温度区间内截取 温度变化小于预设阈值的时间窗口云端电池运行参数数据；将所述参数数据按 照电池荷电状态SOC分类区间分箱；根据所述电池荷电状态SOC分类分箱结 果，将时间窗口云端电池运行参数数据进行分类收集。
[0009]优选地，所述获取所述储能电站中电池组的云端电池运行参数数据用以作 为计算电池内阻的数据集，包括：置空所述储能电站中电池组的云端电池运行 参数异常数据，
并对置空数据进行预设插值，得到所述用以作为计算电池内阻 的数据集。
[0010]优选地，所述对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算，并根据所述 电池荷电状态SOC的预设分布区间，筛选得到所述电池的等效内阻的优化计 算结果，包括：对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算，获取温度系数 补偿后电池的等效内阻；获取所述电池30％到60％荷电状态区间内所述温度系 数补偿后电池的等效内阻，作为所述时间窗口电池有效等效内阻；对所述时间 窗口电池有效等效内阻取均值，获取所述时间窗口电池有效等效内阻。
[0011]优选地，所述将所述每个区间下的电池电压和对应电流的数据列表聚类， 得到所述每个区间的待测数据以及参比数据，包括：将所述每个区间下的电 池电压和对应电流的数据列表进行K均值聚类，得到所述每个区间的待测数据 以及参比数据。
[0012]优选地，所述根据所述每个区间的待测数据以及参比数据，计算出电池的 等效内阻，包括：将所述每个区间的待测数据以及参比数据代入如下公式进行 计算，
[0013][0014]其中，T记为特定温度，即特定温度下的电压差以及对应放电倍率差所计 算的对应温度下的等效内阻，R
tot
对于无数据的荷电状态区间；对只有一对数 据的荷电状态区间、无法聚类的荷电状态区间、无法计算的荷电状态区间均不 做计算。
[0015]优选地，所述温度系数补偿计算公式包括：
[0016][0017]其中，exp()为自然对数底数的n次方即e
n
；R
ci
为补偿前的内阻值；R
ce
为补偿 后内阻值；μ为温度补偿系数，由查询对应批次电池实际测试获取的温度补偿 曲线获得；T
g
为常温温度的开尔文温度，默认为273.16+25K；T
e
为截取时间窗 口数据对应的平均温度换算的开尔文温度。
[0018]第二方面，本申请实施例还提供一种电池等效内阻计算装置，应用于储能 电站的云服务器，其中，所述装置包括：参数数据获取单元：用于获取所述储 能电站中电池组的云端电池运行参数数据用以作为计算电池内阻的数据集；数 据列表获取单元：用于对所述数据集进行预设处理，得到以电池荷电状态SOC 作为分类区间；所述云端电池运行参数数据作为分类数据的每个区间下的电池 电压和对应电流的数据列表；数据列表聚类单元：用于将所述每个区间下的电 池电压和对应电流的数据列表聚类，得到所述每个区间的待测数据以及参比数 据；等效内阻获取单元：用于根据所述每个区间的待测数据以及参比数据，计 算出电池的等效内阻。
[0019]第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；以及被安 排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理 器执行如第一方面之任一所述方法。
[0020]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0021]本专利技术设计了一种适用于储能电站的大数据驱动的双倍率电流法的在线 等效内阻计算方法，区别于传统电流注入法和采用外接测量电路和设备的放 法，和需要长时间静
置或需要极小参比电流的多倍率测量法。使用自适应时间 窗口和聚类算法筛选合适的数据区间和计算结果，并和电池荷电状态区间进行 有效结合。同时，使用了一套针对不同电池，不同批次差异的内阻在线计算补 偿方法，构建了内阻温度补偿系数曲线，反映了温度对内阻变化的影响和内在 联系。
[0022]由上述可知，本申请的技术方案，上述说明仅是本申请技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并 且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本 申请的具体实施方式。
附图说明
[0023]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：
[0024]图1为本申请实例的电池等效内阻计算方法流程图；
[0025]图2为本申请实例的电池等效内阻计算方法优选流程图；
[0026]图3为本申请实例的电池等效内阻
‑
SOC分布图(单位：毫欧)；
[0027]图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池等效内阻计算方法，应用于储能电站的云服务器，其中，所述方法包括：获取所述储能电站中电池组的云端电池运行参数数据用以作为计算电池内阻的数据集；对所述数据集进行预设处理，得到以电池荷电状态SOC作为分类区间；所述云端电池运行参数数据作为分类数据的每个区间下的电池电压和对应电流的数据列表；将所述每个区间下的电池电压和对应电流的数据列表聚类，得到所述每个区间的待测数据以及参比数据；根据所述每个区间的待测数据以及参比数据，计算出电池的等效内阻。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算，并根据所述电池荷电状态SOC的预设分布区间，筛选得到所述电池的等效内阻的优化计算结果。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述对所述数据集进行预设处理，包括：在预设温度区间内截取温度变化小于预设阈值的时间窗口云端电池运行参数数据；将所述参数数据按照电池荷电状态SOC分类区间分箱；根据所述电池荷电状态SOC分类分箱结果，将时间窗口云端电池运行参数数据进行分类收集。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述获取所述储能电站中电池组的云端电池运行参数数据用以作为计算电池内阻的数据集，包括：置空所述储能电站中电池组的云端电池运行参数异常数据，并对置空数据进行预设插值，得到所述用以作为计算电池内阻的数据集。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算，并根据所述电池荷电状态SOC的预设分布区间，筛选得到所述电池的等效内阻的优化计算结果，包括：对所述电池的等效内阻进行温度系数补偿计算，获取温度系数补偿后电池的等效内阻；获取所述电池30％到60％荷电状态区间内所述温度系数补偿后电池的等效内阻，作为所述时间窗口电池有效等效内阻；对所述时间窗口电池有效等效内阻取均值，获取所述时间窗口电池有效等效内阻。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述将所述每个区间下的电池电压和对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建旸，芮冬阳，王卫宏，郭洋，张继元，张文浩，
申请(专利权)人：智光研究院广州有限公司，
类型：发明
国别省市：