本发明专利技术公开了一种与放电路径解耦合的SOC估算方法、设备及存储介质，所述方法包括：首先制定目标电池包含额定放电工况的特征放电工况矩阵，并测定各特征放电工况的实际总放电容量；然后计算特征放电工况矩阵的各项加权值，利用插值的方式，拟合全特征放电工况的加权值；再采用加权安时积分法，计算某时段的等效额定放电电量，进而算的该时段末尾时刻的等效额定剩余容量；最后将该时刻的等效额定剩余容量比上满充时额定剩余容量即获得该时刻的SOC。该方法采用了加权安时积分法，将电池的实际剩余容量转化为等效额定剩余容量，解决了在不同放电路径下估算电池SOC精度较低的问题。不同放电路径下估算电池SOC精度较低的问题。不同放电路径下估算电池SOC精度较低的问题。
【技术实现步骤摘要】
与放电路径解耦合的SOC估算方法、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及电池管理系统
，尤其涉及一种与放电路径解耦合的SOC估算方法、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]随着储能设备的大量普及，电池荷电状态(State of Charge，SOC)的获取已成为电池管理的重要环节。安时积分法作为目前常用的SOC计算方法之一，其本质是在电池进行充电或放电时，通过累积充进或放出的电量来计算电池的SOC，同时根据放电率和电池温度对计算获取的SOC进行一定补偿。由于SOC的计算直接或间接依赖于电池的额定总放电容量，在给定放电路径的情况下，电池的额定总放电容量可以通过实验测试、数据统计、线性回归等方式来确定。但是，在实际放电路径无法预知或与预测的放电路径存在严重偏差的情况下，电池的额定总放电容量可能存在较大差异，从而导致SOC的估算精度变差。所述放电路径包含放电电流、放电温度、放电时间和放电环境等。除此之外，随着充放电次数的增加，电池老化带来的额定总放电容量的变化，对SOC的估算也会造成偏差。
[0003]现阶段为提高SOC的估算精度通常采用上一次放电的估算值来对本次估算值进行修正，该方法针对每次放电路径差别不大时具有较好的修正效果，但对于放电路径差别较大时则无法提高SOC的估算精度。
[0004]因此，现需要一种新的SOC估算方法，该方法在不同放电路径下均能够较为准确的估算出电池的SOC。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种与放电路径解耦合的SOC估算方法，所述方法通过测定各特征放电工况的实际总放电容量，进而计算出特征放电工况矩阵的各项加权值，并采用插值的方式拟合全放电工况的加权值，最后通过加权安时积分法估算出电池的SOC。该方法解决了当前在不同放电路径下估算电池SOC精度较低的问题。同时计算出当前的等效额定总放电电量，使用当前的等效额定总放电电量对先前的额定总放电电量进行更新。该方法解决了当前随着电池老化带来的额定总放电容量的变化，对SOC的估算造成偏差的问题。同时使用满充电压和放空电压校准对应时刻的SOC值，进一步提高SOC的估算精度。
[0006]本专利技术采用的技术方案具体是：根据本专利技术一实施例的与放电路径解耦合的SOC估算方法，所述方法包括步骤：a)制定目标电池包含额定放电工况的特征放电工况矩阵，并测定各特征放电工况的实际总放电容量，所述特征放电工况矩阵为对应放电电流和放电温度下的电池实际总放电容量矩阵；b)计算特征放电工况矩阵的各项加权值，利用插值的方式，拟合全特征放电工况的加权值；c)采用加权安时积分法，计算某时段的等效额定放电电量，进而算的该时段末尾
时刻的等效额定剩余容量；d)将该时刻的等效额定剩余容量比上满充时额定剩余容量即获得该时刻的SOC。
[0007]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述计算特征放电工况矩阵的各项加权值使用如下数学式：其中，w(I,T)为放电电流为I，放电温度为T时的特征放电工况下的加权值，Qmax(I,T)为该放电工况下的总放电容量，Qmax(I0,T0)为额定放电工况下的总放电容量。
[0008]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述利用插值的方式拟合全特征放电工况的加权值，采用线性插值使用如下数学式：采用线性插值使用如下数学式：其中，w(i,t)为全特征放电工况下的加权值，(I1,T1)为特征放电工况矩阵上(i,t)左下方第一个点，(I2,T2)为特征放电工况矩阵上(i,t)右上方第一个点，(I1,T2)为特征放电工况矩阵上(i,t)左上方第一个点，(I2,T1)为特征放电工况矩阵上(i,t)右下方第一个点。
[0009]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述采用加权安时积分法计算某时段的等效额定放电电量使用如下数学式：效额定放电电量使用如下数学式：其中，τ为[n
‑
1,n]时段内的某一时刻，w(i(τ),t(τ))为该时刻采用线性插值方式所算得的加权值，
∆
std_Q(n)为[n
‑
1,n]时段的等效额定放电电量。
[0010]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述计算时段末尾时刻的等效额定剩余容量使用如下数学式：量使用如下数学式：其中，
∆
std_Q(n)为[n
‑
1,n]时段的等效额定放电电量，std_RC(n)为n时刻电池的等效额定剩余容量，std_RC(n
‑
1)为n
‑
1时刻电池的等效额定剩余容量，当n=0时，std_RC(0)=std_Qmax，std_Qmax为满充时的额定剩余容量，即放空时的额定总放电电量。
[0011]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，所述获得该时刻的SOC使用如下数学式：。
[0012]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，根据算得所述的某时段的等效额定放电电量，计算该次放电的等效额定总放电电量，根据该次放电的等效额定总放电电量更新电池的额定总放电电量，使用如下数学式：
其中，
∆
std_Q(n)为[n
‑
1,n]时段的等效额定放电电量，std_Qsum为该次放电的等效额定总放电电量，std_Qmax
’
为更新后的额定总放电电量，std_Qmax为更新前的额定总放电电量，α为IIR滤波参数，一般取0.7~0.9。
[0013]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，采集电池包的满充电压V1和放空电压V0，根据满充电压V1校准SOC值为100%，根据放空电压V0校准SOC值为0。
[0014]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，提供一种与放电路径解耦合的SOC估算设备，包括：采集模块、计算模块、显示模块、更新模块和校准模块。所述采集模块用于实时采集电池包放电电流和放电温度，采集电池包的满充电压和放空电压；所述计算模块利用预配置的电池包全特征放电工况的加权值和预设的电池包额定总放电电量，采用加权安时积分法，计算该时刻的电池的等效额定剩余容量，从而估算出当前的SOC；所述显示模块用于显示当前估算的SOC值；所述更新模块通过计算该次放电的等效额定总放电电量更新计算模块中预设的电池包额定总放电电量；所述校准模块通过采集模块采集的电池包满充电压和放空电压来校准对应时刻的SOC值；所述与放电路径解耦合的SOC估算设备用于执行上述的与放电路径解耦合的SOC估算方法。
[0015]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器与所述存储器通信连接，调用所述计算机程序时执行上述的与放电路径解耦合的SOC估算方法。
[0016]作为本专利技术技术方案的一种可选方案，提供一种计算机可读取存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的与放电路径解耦合的SOC估算方法。
[0017]本专利技术所取得的有益效果：本专利技术所提供的与放电路径解耦合的SOC估算方法，通过测定各特征放电工况的实际总放电容量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种与放电路径解耦合的SOC估算方法，其特征在于，包括如下步骤：a)制定目标电池包含额定放电工况的特征放电工况矩阵，并测定各特征放电工况的实际总放电容量，所述特征放电工况矩阵为对应放电电流和放电温度下的电池实际总放电容量矩阵；b)计算特征放电工况矩阵的各项加权值，利用插值的方式，拟合全特征放电工况的加权值；c)采用加权安时积分法，计算某时段的等效额定放电电量，进而算的该时段末尾时刻的等效额定剩余容量；d)将该时刻的等效额定剩余容量比上满充时额定剩余容量即获得该时刻的SOC。2.如权利要求1所述的与放电路径解耦合的SOC估算方法，其特征在于，所述计算特征放电工况矩阵的各项加权值使用如下数学式：其中，w(I,T)为放电电流为I，放电温度为T时的特征放电工况下的加权值，Qmax(I,T)为该放电工况下的总放电容量，Qmax(I0,T0)为额定放电工况下的总放电容量。3.如权利要求2所述的与放电路径解耦合的SOC估算方法，其特征在于，所述利用插值的方式拟合全特征放电工况的加权值，采用线性插值使用如下数学式：采用线性插值使用如下数学式：其中，w(i,t)为全特征放电工况下的加权值，(I1,T1)为特征放电工况矩阵上(i,t)左下方第一个点，(I2,T2)为特征放电工况矩阵上(i,t)右上方第一个点，(I1,T2)为特征放电工况矩阵上(i,t)左上方第一个点，(I2,T1)为特征放电工况矩阵上(i,t)右下方第一个点。4.如权利要求3所述的与放电路径解耦合的SOC估算方法，其特征在于，所述采用加权安时积分法计算某时段的等效额定放电电量使用如下数学式：安时积分法计算某时段的等效额定放电电量使用如下数学式：其中，τ为[n
‑
1,n]时段内的某一时刻，w(i(τ),t(τ))为该时刻采用线性插值方式所算得的加权值，
∆
std_Q(n)为[n
‑
1,n]时段的等效额定放电电量。5.如权利要求4所述的与放电路径解耦合的SOC估算方法，其特征在于，所述计算时段末尾时刻的等效额定剩余容量使用如下数学式：末尾时刻的等效额定剩余容量使用如下数学式：其中，
∆
std_Q(n)为[n
‑
1,n]时段的等效额定放电电量，std_RC(n)为n时刻电池的等效额定剩余容量，std_RC(n
‑
【专利技术属性】
技术研发人员：柯昆明，于国强，
申请(专利权)人：绿进新能源科技常熟有限公司，
类型：发明
国别省市：
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