【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池管理，涉及一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法。
技术介绍
1、超薄柔性印刷电池的优点是超薄柔软，其安全性能高，在高温、弯折、刺穿、剪切、碾压等极端物理条件下不会发生燃烧爆炸，仍可正常使用。对环境友好，采用环保电极材料、水系电解液体系及前沿的封装技术，电池成品不含重金属，不污染环境。所以柔性电池应用于智能穿戴、医疗健康、物联网、等多个领域。
2、现有技术的方法大多是基于简单的电池容量衰减率乘以并联支路数量。这种方法虽然可以获得电池组大致的可用电量，但是却忽略了电池组成组过程中的容量变化随机性。
3、蒙特卡罗算法也称统计模拟法、统计试验法，是把概率现象作为研究对象的数值模拟方法，按抽样调查法求取统计值来推定未知特性量的计算方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：
2、为了解决电池组成组过程中的容量变化随机性影响可用容量评估的准确性，本专利技术提供一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法。基于蒙特卡洛算法，对相同的测试时间、测试方法和测试条件进行大量独立的模拟实际测试，以此来消除电池组成组过程中的容量变化随机性。
3、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
4、一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在于，包括：
5、循环测试单体电池在不同储存时间放电后的容量衰减率；
6、根据容量衰减率计算存储过程中的电量衰减随机
7、设计各储存时间条件下的容量退化模型，计算每个电池单元的最大可用容量；
8、采用蒙特卡洛算法，结合电池组的成组方式与成组可用电量的算法规律得到柔性电池组的可用容量。
9、本专利技术进一步的技术方案：所述循环测试单体电池在不同储存时间放电后的容量衰减率具体为：
10、当储存时间达到试验设计值时，取出电池，在25℃下放置2小时，然后用恒定电流放电至截止电压，记录放电容量cdis；
11、进行两次1c标准充放电循环，记录可用放电容量并计算容量衰减率yi：
12、
13、其中，c0为初始最大可用容量，cn为相应时间后最大可用容量，i代表不同的测量数；
14、用1c恒流给电池充电，直到电池剩余容量达到cdis，静置1小时后放入原恒温箱；
15、改变试验设计值时，重复8次上述过程，直到测试结束。
16、本专利技术进一步的技术方案：根据容量衰减率计算存储过程中的电量衰减随机性即比例影响的随机系数β具体为：
17、对得到各个时间点的容量衰减率yi(t)取平均值
18、
19、利用平均值计算yi(t)的方差var(yi(t))，将var(yi(t))带入下式：
20、
21、通过实验数据获得回归曲线，从图中得到回归线的截距和斜率，其中斜率代表而截距代表从而构造一个方差为均值为0的正态分布变量β。
22、本专利技术进一步的技术方案：所述设计各储存时间条件下的容量退化模型，计算每个电池单元的最大可用容量具体为：
23、计算各储存时间条件下的容量退化模型：α0、α1、ρ为给定的参数值，由电池种类决定；t代表的是存储过程中的温度，t代表的是存储过程的时长，μ(t)为容量衰退比例的预期值；
24、结合比例影响的随机因素β和容量衰退比例的预期值μ(t)生成存储在单体中时每个电池单元的最大可用容量：qtrue(t)＝μ(t)+β·μ(t)；
25、当电池作为电池组存储时，电池组中的每个单体都会受到该组的影响，其随机性会减弱，需要扣除由soc衰减的随机性引起的soh在衰减时的随机性；qtrue(t)＝μ(t)+ε·β·μ(t)，ε表示与测量设备相关的测量误差值。
26、本专利技术进一步的技术方案：所述采用蒙特卡洛算法，结合电池组的成组方式与成组可用电量的算法规律得到柔性电池组的可用容量具体为：
27、令cpij(t)＝qtrue(t)，基于电池组中每个电池单元的容量衰退比例μ(t)得出存储后每个电池的最大可用容量cpij(t)，其中i、j代表单体在电池组中的位置，即第i行第j列；
28、电池组先串联后并联：
29、
30、电池组先并联后串联：
31、
32、其中，cmpns(t)表示先并联后串联的电池组的容量，cnsmp(t)表示先串联后并联电池组的容量，m表示串联模块数量；
33、再结合蒙特卡洛模拟，重复多次单体电池试验，将所得到的多个结果进行统计计算，得到电池组的可用容量的概率分布。
34、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。
35、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
36、本专利技术的有益效果在于：
37、本专利技术提供的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，在经验模型的基础上，通过实验数据分析了温度与电池健康状态soh之间的关系及其影响因素，并利用非线性回归对数据进行拟合，确定了模型参数，最终建立了不可逆容量损失与温度和时间的存储寿命预测模型。基于单体的差异和存储测试过程中的测量误差，建立了误差模型，并对电池的存储寿命进行了蒙特卡洛模拟测试。基于上述给出了单个柔性电池的容量衰减概率分布，再结合电池组的成组方式与成组可用电量的算法规律得到柔性电池组的可用容量的概率分布。
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1.一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，所述循环测试单体电池在不同储存时间放电后的容量衰减率具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，根据容量衰减率计算存储过程中的电量衰减随机性即比例影响的随机系数β具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，所述设计各储存时间条件下的容量退化模型，计算每个电池单元的最大可用容量具体为：
5.根据权利要求4所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，所述采用蒙特卡洛算法，结合电池组的成组方式与成组可用电量的算法规律得到柔性电池组的可用容量具体为：
6.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1所述
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，所述循环测试单体电池在不同储存时间放电后的容量衰减率具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，根据容量衰减率计算存储过程中的电量衰减随机性即比例影响的随机系数β具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，其特征在，所述设计各储存时间条件下的容量退化模型，计算每个电池单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢丞一，曾立腾，潘光，曹勇，曹永辉，黄桥高，裴毓，王雪飞，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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