一种求解锂电池工况序列的方法、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种求解锂电池工况序列的方法、装置及可读存储介质，其中方法包括：建立训练电化学模型，计算迭代生成锂电池的电化学参数；对所述锂电池的电化学参数进行归一化处理，得到数量级集中的等效电化学参数；将所述等效电化学参数代入预测电化学模型，所述预测电化学模型布置在边缘计算设备上，利用所述预测电化学模型预测所述锂电池的工况序列。通过本发明专利技术可以减少相关算法在硬件计算设备上的缓存占用，并提高计算速度。并提高计算速度。并提高计算速度。

【技术实现步骤摘要】
一种求解锂电池工况序列的方法、装置及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及电池参数领域，具体涉及一种求解锂电池工况序列的方法、装置及可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，对于锂电池建立物理化学模型，得到电池内部空间时间上的物理化学状态量的模拟数值，能够更加清晰地了解监控锂电池的实时工作状态，从而更好保障锂电池的经济性、可靠性和安全性。
[0003]对于锂离子电池的电化学模型模拟是对于了解锂离子电池运行状态，系统安全稳定，故障分析，经济调度等问题的基础。但在大规模锂离子电池系统(储能电站，动力电车等)中，电池数量极多，对计算的高通量提出了很高的要求。于是我们期望在GPU或者小的边缘计算设备上能够实现模拟。但因为在这些计算设备中，单个计算核心内存资源少，需要减少算法的缓存占用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种求解锂电池工况序列的方法、装置及可读存储介质。
[0005]具体的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一方面，一种求解锂电池工况序列的方法，包括：
[0007]建立训练电化学模型，计算迭代生成锂电池的电化学参数；
[0008]对所述锂电池的电化学参数进行归一化处理，得到数量级集中的等效电化学参数；
[0009]将所述等效电化学参数代入预测电化学模型，所述预测电化学模型布置在边缘计算设备上，利用所述预测电化学模型预测所述锂电池的工况序列。
[0010]在一些实施方式中，所述等效电化学参数包括：活性材料小球所在空间位置的x维度坐标的等效参数、活性材料小球内部空间位置的r维度坐标的等效参数、被仿真时间的等效参数、过电位的等效参数、固相电流的等效参数、液相锂离子浓度的等效参数、固相锂离子浓的等效参数。
[0011]在一些实施方式中，所述的等效电化学参数的归一化公式为：
[0012][0013]其中，x为活性材料小球所在空间位置的x维度坐标，为所述x的等参数，L为空间域实际尺寸，L为空间域实际尺寸，L
‑
为负极空间域实际尺寸，L
spe
为隔膜空间域实际尺寸,L
+
为正极空间域实际尺寸；
[0014][0015]其中，r为活性材料小球内部空间位置的r维度坐标，为所述r的等效参数，Rx为所述活性材料小球的半径；
[0016][0017]其中，为被仿真时间的等效参数，i
app
为引用电流密度，F为Farady常数，为负极固相最大载锂量；
[0018][0019]其中，η为过电位，为所述η的等效参数，R为普适气体常数，T为开氏温度；
[0020][0021]其中，i
s
为固相电流，为所述i
s
的等效参数；
[0022][0023]其中，c
e
为液相锂离子浓度，为参考液相浓度，为所述c
e
的等效参数；
[0024][0025]其中，为所述c
e
的等效参数，c
s
固相锂离子浓度，c
smax
为固相最大载锂量。
[0026]在一些实施方式中，在所述的得到数量级集中的等效电化学参数，之后还包括：
[0027]根据所述等效参数的数量级选择第一映射整型数据范围；
[0028]根据所述第一映射整型数据范围，设置考虑容许误差的第二映射整型数据范围，所述第二映射整型数据范围大于所述第一映射整型数据范围，
[0029]基于所述第一映射整型数据范围与所述第二映射整型数据范围，设置考虑冗余的第三映射整型数据范围，将所述等效参数映射到第三映射整型数据范围得到整型数据，所述第三映射整型数据范围大于所述第二映射整型数据范围；
[0030]将所述整型数据带入所述边缘计算设备上进行计算，预测所述锂电池的工况序列。
[0031]在一些实施方式中，所述的将所述电化学模型参数映射到第三映射整型数据范围得到整型数据，具体包括：
[0032]根据所述第三映射整型数据范围，得到所述第三映射整型数据范围的二进制数位数；
[0033]根据所述二进制数位数，将所述整型数据用所述二进制数位数来表示，得到二进制数表示的所述整型数据，
[0034]将所述二进制数表示的整型数据存入所述边缘计算设备上进行计算，预测所述锂电池的工况序列。
[0035]另一方面，基于相同的技术构思，本专利技术还提出一种求解锂电池工况序列的装置，
包括：
[0036]建立模块，用于建立训练电化学模型；
[0037]计算模块，用于计算迭代生成电池的电化学参数；
[0038]归一化模块，用于对所述锂电池的电化学参数进行归一化处理，得到数量级集中的等效电化学参数；
[0039]预测模块，用于将所述等效电化学参数代入预测电化学模型，所述预测电化学模型布置在边缘计算设备上，利用所述预测电化学模型预测所述锂电池的工况序列。
[0040]在一些实施方式中，应用于所述归一化模块的归一化公式为：
[0041][0042]其中，x为活性材料小球所在空间位置的x维度坐标，为所述x的等参数，L为空间域实际尺寸，L为空间域实际尺寸，L
‑
为负极空间域实际尺寸，L
spe
为隔膜空间域实际尺寸,L
+
为正极空间域实际尺寸；
[0043][0044]其中，r为活性材料小球内部空间位置的r维度坐标，为所述r的等效参数，R
s
为所述活性材料小球的半径；
[0045][0046]其中，为被仿真时间的等效参数，i
app
为引用电流密度，F为Farady常数，为负极固相最大载锂量；
[0047][0048]其中，η为过电位，为所述η的等效参数，R为普适气体常数，T为开氏温度；
[0049][0050]其中，i
s
为固相电流，为所述i
s
的等效参数；
[0051][0052]其中，c
e
为液相锂离子浓度，为参考液相浓度，为所述c
e
的等效参数；
[0053][0054]其中，为所述c
e
的等效参数，c
s
固相锂离子浓度，c
smax
为固相最大载锂量。
[0055]在一些实施方式中，所述归一化模块包括：
[0056]选择单元，用于根据所述等效参数的数量级选择第一映射整型数据范围；
[0057]设置单元，用于根据所述第一映射整型数据范围，设置考虑容许误差的第二映射
整型数据范围，所述第二映射整型数据范围大于所述第一映射整型数据范围，
[0058]所述设置单元，还用于基于所述第一映射整型数据范围与所述第二映射整型数据范围，设置考虑冗余的第三映射整型数据范围，将所述等效参数映射到第三映射整型数据范围得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种求解锂电池工况序列的方法，其特征在于，包括：建立训练电化学模型，计算迭代生成锂电池的电化学参数；对所述锂电池的电化学参数进行归一化处理，得到数量级集中的等效电化学参数；将所述等效电化学参数代入预测电化学模型，所述预测电化学模型布置在边缘计算设备上，利用所述预测电化学模型预测所述锂电池的工况序列。2.根据权利要求1所述的一种求解锂电池工况序列的方法，其特征在于，所述等效电化学参数包括：活性材料小球所在空间位置的x维度坐标的等效参数、活性材料小球内部空间位置的r维度坐标的等效参数、被仿真时间的等效参数、过电位的等效参数、固相电流的等效参数、液相锂离子浓度的等效参数、固相锂离子浓的等效参数。3.根据权利要求2所述的一种求解锂电池工况序列的方法，其特征在于：所述活性材料小球所在空间位置的x维度坐标的等效参数的归一化公式为其中，L为空间域实际尺寸，
‑
，sep,+分别表示负极、隔膜、正极；所述活性材料小球内部空间位置的r维度坐标的等效参数的归一化公式为：其中，r为活性材料小球内部空间位置的r维度坐标，为所述r的等效参数，R
s
为所述活性材料小球的半径；所述被仿真时间的等效参数的归一化公式为其中，为被仿真时间的等效参数，i
app
为引用电流密度，F为Farady常数，为负极固相最大载锂量；所述过电位的等效参数的归一化公式为其中，η为过电位，为所述η的等效参数，R为普适气体常数，T为开氏温度；所述固相电流的等效参数的归一化公式为其中，i
s
为固相电流，为所述i
s
的等效参数；所述液相锂离子浓度的等效参数的归一化公式为其中，c
e
为液相锂离子浓度，为参考液相浓度，为所述c
e
的等效参数；所述固相锂离子浓的等效参数的归一化公式为其中，为所述c
e
的等效参数，c
s
固相锂离子浓度，c
smax
为固相最大载锂量。4.根据权利要求1所述的一种求解锂电池工况序列的方法，其特征在于，在所述的得到数量级集中的等效电化学参数，之后还包括：根据所述等效参数的数量级选择第一映射整型数据范围；根据所述第一映射整型数据范围，设置考虑容许误差的第二映射整型数据范围，所述第二映射整型数据范围大于所述第一映射整型数据范围；基于所述第一映射整型数据范围与所述第二映射整型数据范围，设置考虑冗余的第三映射整型数据范围，将所述等效参数映射到第三映射整型数据范围得到整型数据，所述第
三映射整型数据范围大于所述第二映射整型数据范围。5.根据权利要求4所述的一种求解锂电池的工况序列的方法，其特征在于，所述的将所述电化学模型参数映射到第三映射整型数据范围得到整型数据，具体包括：根据所述第三映射整型数据范围，得到所述第三映射整型数据范围的二进制数位数；根据所述二进制数位数，将所述整型数据用所述二进制数位数来表示，得到二进制数表示的所述整型数据；将所述二进制数表示的整型数据存入所述边缘计算设备上进行计算，预测所述锂电池的工况序列。6.一种求解锂电池工况序列的装置，其特征在于，包括：建立模块，用于建立训练电化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾单飞，魏琼，严晓，赵恩海，李倩，江铭臣，
申请(专利权)人：上海玫克生储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：