一种电池soc修正方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池soc修正方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术:2.soc(state of charge,荷电状态)估算是电池管理系统最重要的功能之一,其用于实现电池管理系统的电量指示、剩余里程、过充过放保护、电池均衡、充电控制以及电池健康状况预测。现有技术中通过电池短时间静置时的外电路特性,进行稳态ocv(open circuit voltage,开路电压)的估算,并根据估算得到的稳态ocv对应的soc,修正当前soc,虽然该方法能够减小获取稳态ocv的所需时间,增加了soc的修正机会,但其并未考虑到电池的非线性特性,如电池的充放电迟滞特性,对应造成的标定参数与电池实际工作表现出来的特性之间存在明显偏差,存在修正精度不高的问题。
技术实现要素:3.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高soc修正精度的电池soc修正方法、装置、计算机设备和存储介质。
4.一种电池soc修正方法,所述方法包括:
5.获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,所述测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,所述电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度;
6.基于所述电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,所述电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻;
7.根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于所述等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值;
8.根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值;
9.将所述端电压偏差阈值与所述端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定所述比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
10.一种电池soc修正装置,所述装置包括数据获取模块、参数确定模块、第一计算模块、第二计算模块、以及电池soc修正模块,其中:
11.数据获取模块,用于获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,所述测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,所述电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度;
12.参数确定模块,用于基于所述电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,所述电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻;
13.第一计算模块,用于根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于所述等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值;
14.第二计算模块,用于根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值;
15.电池soc修正模块,用于将所述端电压偏差阈值与所述端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定所述比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
16.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
17.获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,所述测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,所述电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度;
18.基于所述电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,所述电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻;
19.根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于所述等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值;
20.根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值;
21.将所述端电压偏差阈值与所述端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定所述比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
22.一种计算机可读存储介质,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以下步骤:
23.获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,所述测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,所述电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度;
24.基于所述电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,所述电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻;
25.根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于所述等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值;
26.根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值;
27.将所述端电压偏差阈值与所述端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定所述比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
28.上述电池soc修正方法、装置、计算机设备和存储介质,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定电池状态参数,相比于传统方式中,基于离线方式获取电池状态参数,能够降低影响因素,减少了参数标定工作量,提高了电池状态参数的查询效率。根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,进行端电压偏差阈值,并根据所求的端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否进行电池soc修正,以保证了对soc估计偏差的适应性修正效果,提高了soc估算精度,避免了电池的非线性特性如充放电迟滞特性,造成的标定参数与电池实际工作表现出来的特性之间的明显偏差。
附图说明
29.图1为一个实施例中电池soc修正方法的应用环境图;
30.图2为一个实施例中电池soc修正方法的流程示意图;
31.图3为一个实施例中触发时刻及触发前后的真实soc和估计soc在时域的变化曲线;
32.图4为一个实施例中电池soc修正方法的整体流程示意图;
33.图5为一个实施例中电池soc修正装置的结构框图;
34.图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
35.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
36.本技术提供的电池soc修正方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端中部署有电池管理系统102和处理器104。电池管理系统102采集测量采集数据,并将测量采集数据传输到处理器104;处理器104获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度;处理器104基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻;处理器104根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值;处理器104根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值;处理器104将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
37.在另一个应用场景中,还可以是终端与其他的终端进行交互,比如终端可将电池管理系统采集的测量采集数据和电芯状态数据传输至其他的终端,以通过其他的终端执行电池soc修正方法,在确定满足soc修正条件时,触发终端进行电池soc修正。
38.其中,电池管理系统中包括有各种用于测量电流的电流测量元件,以及测量端电压的端电压测量元件。终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备和车载终端,服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
39.需要说明的是,上述提及的应用场景用于对本技术进行说明,本技术的应用场景包括不限于上述提到的场景。
40.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电池soc修正方法,以该方法应用于图1中的处理器为例进行说明,包括以下步骤:
41.步骤s202,获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度。
42.其中,电流测量值经由电池管理系统中的电流测量元件测量所得,端电压测量值经由电池管理系统中的端电压测量元件测量所得。电芯指的是构成电池包的单元。在一个实施例中,若采用n个电芯串联,则测得的总电流将等于电芯电流。在一个实施例中,若采用m个电芯并联,或者,在n个电芯串联后,又将其并联成m路,则测得的总电流将等于m乘以电芯电流。
43.具体地,终端根据数据可信条件确定电芯状态数据,需要说明的是,数据可信性条件指的是:电芯对外输出的端电压、温度等参数在合理的物理值范围内。在一个实施例中,电池状态参数包括soc估计值以及电池温度。后续,将基于soc估计值以及电池温度,确定电路开路电压和欧姆内阻。
44.在其中一个实施例中,终端具体可以是车载终端,在一个应用场景中,终端将与电
池管理系统进行交互,以获取测量采集数据,后续将基于该测量采集数据执行电池soc修正方法,并在确定满足soc修正条件时,进行电池soc修正。
45.步骤s204,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻。
46.其中,电池开路电压表征了电池的静态特性,该特性为电池的基本特性,且,其通常与soc具有单调正相关的映射关系。欧姆内阻是电池的物理特征值,在实际使用的时候可以根据电池温度以及soc获取当前状态的欧姆内阻。
47.具体地,终端在已知soc估计值的情况下,根据电池开路电压与soc估计值之间的映射关系,以soc估计值为查询条件,以预设的soc-ocv映射序列表中包括的全部数据为查询范围,通过查表即可得到所需的电池开路电压。另外,欧姆内阻也可以参考上述的查询方式,进一步从内置电池温度、soc的关系表格中查询得到,本技术实施例对此不作详细说明。
48.在其中一个实施例中,soc-ocv映射序列表的形式可以为:[ocv1,ocv2,
…
,ocvn]、[soc1,soc2,
…
,socn];其中,ocv1(即开路电压)对应映射到soc1,ocv2对应映射到soc2,ocvn对应映射到socn。示例性的,在已知soc估计值为soc2时,通过查表,在已知电池开路电压与soc估计值之间的映射关系时,可以进一步从soc-ocv映射序列表中,查询得到所需的电池开路电压即为ocv2。
[0049]
在其中一个实施例中,内置电池温度、soc的关系表格的形式可以为:t=[t1,t2,
……
,ta],soc=[soc1,soc2,
……
,socb],对应的欧姆内阻序列r0=[r
0_11
,r
0_12
,
……
,r
0_1a
;r
0_21
,r
0_22
,
……
,r
0_2a
;
……
;r
0_b1
,r
0_b2
,
……
,r
0_ba
],其中,电池温度t1和soc1对应映射到欧姆内阻序列r0中的r
0_11
,电池温度tn和socn对应映射到欧姆内阻序列r0中的r
0_nn
。在实际使用中,终端能够基于电池温度和soc估计值进行线性插值,获取当前状态的欧姆内阻。示例性的,在已知电池温度为t1,soc估计值为soc2,此时,基于欧姆内阻序列r0,通过查表,得到的结果即为r
0_12
,此r
0_12
即为所需求得的欧姆内阻。
[0050]
这样,基于电池开路电压与soc估计值之间的映射关系,以及欧姆内阻、电池温度和soc之间的三维映射关系,通过查表,即可查询到所需的电池状态参数。由此,将进一步提高电池状态参数的查询效率,并加快计算进程。
[0051]
步骤s206,根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值。
[0052]
其中,等效电路模型表征了电池特征参数与外特性参数之间的关系。端电压偏差值是经由本技术中所确定的等效电路模型,输出的端电压估计值与端电压测量值间的差值。
[0053]
具体地,等效电路模型是电池的一阶等效电路模型,其又称为戴维南模型。通常情况下,其都是根据电池开路电压、极化电压、以及欧姆内阻两端的电压之间的差值,进行端电压偏差值的计算,本技术实施例中对上述的差值计算公式的具体形式不作限定。需要说明的是,一方面,本实施例中公开的极化电压是零状态响应和零输入响应的叠加;另一方面,本实施例中公开的等效电路模型,含独立电源的线性电阻单口网络,就端口特性而言,其可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。其中,电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压,电阻是单口网络内全部独立电源为零值时,所得单口网络的等效电阻。
[0054]
步骤s208,根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值。
[0055]
其中,端电压偏差阈值指的是根据端电压阈值与当前端电压测量值,所确定的差值。端电压阈值则指的是根据本技术实施例中公开的等效电路模型,所得到的与设定的soc阈值范围相映射的端电压值,其包括端电压上限u
t_up
和端电压下限u
t_low
。
[0056]
具体地,终端根据拟达到的soc估计精度确定soc阈值范围,其中,soc阈值范围是由对应达到的soc上限soc
up
、以及soc下限soc
low
所确定的soc带。其中,soc
up
和soc
low
可以当前所确定的soc估计值为基准,通过向上或向下偏离一定范围,进一步得到。在一个实施例中,soc估计精度的取值为p%(本技术实施例中,对p的取值大小不作限定),且,向上或向下偏离的范围,通常等于或略大于soc估计精度。
[0057]
基于上述的实施例,终端在进行端电压上限计算的时候,将所确定的soc上限soc
up
带入到等效电路模型中,并基于soc
up
与端电压之间的映射关系,得到对应的端电压上限u
t_up
。其中,端电压下限u
t_low
也可以通过上述的方式计算得到,本技术实施例对此不作过多说明。之后,在终端已知端电压阈值与当前端电压测量值的情况下,将两者进行做差计算,即可确定端电压偏差阈值。例如,终端在已知端电压上限u
t_up
和当前端电压测量值u
t_meas
的情况下,可以基于该公式:δu
t_thres
=u
t_up-u
t_meas
,确定端电压偏差阈值δu
t_thres
。又或者,终端在已知端电压下限u
t_low
和当前端电压测量值u
t_meas
的情况下,也可以基于该公式:δu
t_thres
=u
t_meas-u
t_low
,确定端电压偏差阈值δu
t_thres
。
[0058]
步骤s210,将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
[0059]
具体地,终端根据端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否需要进行快速修正。需要说明的是,其具体是对端电压偏差值,是否在端电压偏差阈值范围内进行判断,所得到的判断结果。例如,在确定端电压偏差值小于或等于端电压偏差阈值时,则认为soc偏差在可接受的范围内,当前不需要快速修正。又例如,在确定端电压偏差值大于端电压偏差阈值时,则认为soc偏差满足soc快速修正条件,当前需要进行soc快速修正。
[0060]
在其中一个实施例中,终端可以基于卡尔曼增益,实现soc快速修正。其中,可以参考图3,基于图3可知,当soc估计值在soc阈值范围外时,通过端电压偏差值与端电压偏差阈值之间的比较,触发soc快速修正功能,此时,卡尔曼增益将由kgain增大为n*kgain。需要说明的是,参数n可在10~100间进行动态调节,其具体也可以根据对修正速度的不同要求,进行选取;参数n的取值与soc的修正速度正相关,在n取值越大时,对应的soc修正速度则越快。基于图3可知,终端在确定soc估计值达到soc阈值范围时,将停止修正。
[0061]
上述电池soc修正方法中,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定电池状态参数,相比于传统方式中,基于离线方式获取电池状态参数,能够降低影响因素,减少了参数标定工作量,提高了电池状态参数的查询效率。根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,进行端电压偏差阈值,并根据所求的端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否进行电池soc修正,以保证了对soc估计偏差的适应性修正效果,提高了soc估算精度,避免了电池的非线性特性如充放电迟滞特性,造成的标定参数与电池实际工作表现出来的特性之间的明显偏差。
[0062]
在一个实施例中,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,包括:以soc估计值为第一映射对象,并获取第一映射对象与开路电压之间的第一映射关系;基于预设的soc-开路电压映射表,以第一映射对象和第一映射关系为
搜索条件,从soc-开路电压映射表中搜索得到相应的开路电压;以soc估计值和电池温度为第二映射对象,并获取第二映射对象与欧姆内阻之间的第二映射关系;基于预设的soc-欧姆内阻映射表,以第二映射对象和第二映射关系为搜索条件,从soc-欧姆内阻映射表中搜索得到相应的欧姆内阻。
[0063]
具体的,终端将基于开路电压与soc估计值之间的第一映射关系,以及,soc估计值和电池温度,与欧姆内阻之间的第二映射关系,在已知相应soc-开路电压映射表、以及soc-欧姆内阻映射表的情况下,通过查表方式,以从相应的映射表中查询得到所需的开路电压、以及欧姆内阻。由于,前述实施例中,已对soc-开路电压映射表、soc-欧姆内阻映射表的表述形式,以及基于何种查表方式,进行目标参数的查询进行了详细的说明,本技术实施例对此不作过多说明。
[0064]
上述实施例中,基于电池开路电压与soc估计值之间的第一映射关系,以及欧姆内阻、电池温度和soc之间的第二映射关系,在已知相应映射表的时候,通过查表,即可快速查询到所需的电池状态参数。由此,将进一步提高电池状态参数的查询效率,并加快计算进程。
[0065]
在一个实施例中,根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,包括:根据电池状态参数,以及测量采集数据,通过下述公式(1)确定等效电路模型:
[0066]ut_est
=ocv-u
p-i*r0;
ꢀꢀ
(1)
[0067]
其中,ocv表示开路电压,u
p
表示通过叠加零状态响应和零输入响应所确定的极化电压,i表示电流测量值,r0表示欧姆内阻,u
t_est
表示端电压估计值;根据端电压估计值与端电压测量值之间的偏差,计算得到相应的端电压偏差值。
[0068]
具体的,终端首先将基于戴维南定理构建等效电路模型,等效电路模型的计算形式如公式(1)所示。需要说明的是的,戴维南定理又称等效电压源定律,其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。之后,终端再基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定所需带入到公式(1)中的开路电压ocv、以及欧姆内阻r0。其中,参数i具体指的是通过相应电流测量元件实时测得的电流值,在电流测量元件正常工作的情况下,i能够顺利的获取,并带入到公式(1)中。需要说明的是,“i*r
0”计算的是欧姆内阻两端的电压值。u
p
是等效电路模型中的一个电池特征参数,其在等效电路模型中,通常用一个电阻与电容并联的电压来等效。
[0069]
在其中一个实施例中,终端在已知相应的计算参数(例如开路电压、极化电压、欧姆内阻等)之后,将上述所确定的计算参数带入到公式(1)中,进行求差计算,即可进一步得到所需的端电压偏差值。
[0070]
上述实施例中,基于戴维南定理进行等效电路模型的构建,能够进行多电源多回路的复杂直流电路分析,且,戴维南定理的适当选取将会大大化简电路,提高分析效率。
[0071]
在一个实施例中,根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值,包括:根据soc阈值范围,确定soc上限阈值、以及soc下限阈值;获取soc上限阈值与对应端电压上限值之间的第三映射关系,并根据预设的soc-端电压映射表,以soc上限阈值、以及第三映射关系为搜索条件,从soc-端电压映射表中,搜索得到相应的端电压上限值;获取
soc下限阈值与对应端电压下限值之间的第四映射关系,并根据预设的soc-端电压映射表,以soc下限阈值、以及第四映射关系为搜索条件,从soc-端电压映射表中,搜索得到相应的端电压下限值;根据端电压上限值、端电压下限值以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值。
[0072]
具体的,第一方面需要说明的是,预设的soc阈值范围,是由终端根据拟达到的soc估计精度,设置的soc上限阈值soc
up
和soc下限阈值soc
low
进一步确定得到的。其中,以当前估算的soc估计值soc0为基准,通过向上或向下偏离一定范围,即可构成soc带,该soc带即为前述的soc阈值范围。
[0073]
具体的,第二方面需要说明的是,基于所确定的soc上限阈值soc
up
和soc下限阈值soc
low
,通过查表方式,从相应的映射表中查询得到对应的端电压上限值u
t_up
、以及端电压下限值u
t_low
的情况下,对应的在将u
t_up
作为公式(1)中的开路电压ocv,并在已知其他对应计算参数(例如,电流测量值i、欧姆内阻r0、以及极化电压u
p
)的情况下,即可求得对应的端电压上限阈值,其中,端电压下限阈值也可以通过上述方式进一步求得,本技术实施例对此不作过多说明。之后,终端再结合求得的端电压上限阈值、以及端电压下限阈值基于进一步确定端电压偏差阈值。
[0074]
在其中一个实施例中,上述向上或向下偏差的范围,通常等于或略大于soc估计精度。在一个具体的实施例中,在终端已知soc基准值soc0、soc估计精度p%、以及在soc估算精度基础上增加的“过渡带”δsoc的情况下,通过该公式:soc
up
=soc0+p%+δsoc,以及,soc
low
=soc
0-p%-δsoc,即可进一步求得soc上限阈值soc
up
、以及soc下限阈值soc
low
。需要说明的是,p%通常取5%,δsoc的设置是为了防止快速修正功能误触发,本实施例取δsoc=0.5*p%=2.5%。
[0075]
上述实施例中,在设置soc上限阈值、以及soc下限阈值时,以soc基准值为基准,通过增加“过渡带”,能够避免快速修正的误触发,提高了soc修正准确度,避免不必要的修正处理。
[0076]
在一个实施例中,根据端电压上限值、端电压下限值以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值,包括:将端电压上限值、端电压下限值分别作为等效电路模型中的开路电压,并在已知极化电压、欧姆内阻、以及电流测量值的情况下,基于等效电路模型,计算得到端电压上限值所对应的端电压上限阈值,以及端电压下限值所对应的端电压下限阈值;根据端电压上限阈值与端电压测量值之间的第一差值,或,端电压下限阈值与端电压测量值之间的第二差值,确定端电压偏差阈值。
[0077]
具体的,终端将求得的端电压上限值,作为等效电路模型中的开路电压,并在已知其他计算参数(例如,极化电压等)的情况下,计算得到端电压上限值所对应的端电压上限阈值;其中,端电压下限阈值可能够基于上述的实施方式,进一步求得,本技术实施例对此不作限定。由于,端电压偏差阈值是根据端电压限制与端电压测量值之间的差值对应求得的,那么在终端已知端电压上限值的情况下,将端电压上限值与端电压测量值进行求差计算,即可进一步求得对应的端电压偏差阈值,或,在已知端电压下限值的情况下,将端电压下限值与端电压测量值进行求差计算,即可求得对应的端电压偏差阈值。
[0078]
在其中一个实施例中,终端能够基于下述的公式,进行端电压偏差阈值的计算:
[0079]
δu
t_thres
=u
t_up-u
t_meas
;
[0080]
或δu
t_thres
=u
t_meas-u
t_low
;
[0081]
其中,δu
t_thres
为对应求得的端电压偏差阈值,u
t_up
为端电压上限值,u
t_low
为端电压下限值,u
t_meas
为端电压测量值。当然,当前实施例中也不仅限于通过上述的公式进行端电压偏差阈值的计算,例如,可以为每个计算量(例如端电压上限值u
t_up
)附上一个指定的加权系数,通过加权计算方式进一步求得。
[0082]
上述实施例中,通过等效电路模型估计的端电压与测试端电压的差异比较,实现soc偏差的快速修正,提高了修正效率。
[0083]
在一个实施例中,将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定比较结果满足预设的soc修正条件时,进行soc修正,包括:将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较,基于得到的比较结果,在确定端电压偏差阈值大于或等于端电压偏差值时,判定当前的第一比较结果不满足预设的soc修正条件;在确定端电压偏差阈值小于端电压偏差值时,判定当前的第二比较结果满足预设的soc修正条件,通过预设的soc修正方式,进行soc修正。
[0084]
具体的,终端在进行soc修正的时候,具体是将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较,例如,终端将基于下述的比较公式:|δu
t
|≤|δu
t_thres
|;其中,δu
t
为端电压偏差值,δu
t_thres
为端电压偏差阈值。在确定端电压偏差阈值δu
t_thres
大于或等于端电压偏差值δu
t
时,即认为当前满足soc快速修正条件,需要进行soc修正。又例如,终端将基于下述的比较公式:|δu
t
|》|δu
t_thres
|,在确定端电压偏差值δu
t
大于端电压偏差阈值δu
t_thres
时,即认为当前soc偏差在可接受的范围内,不需要进行修正。
[0085]
在其中一个实施例中,终端还能够通过端电压偏差在端电压偏差阈值外的时间判断,并在确定该时间大于预设的时间阈值时,则认为当前满足soc快速修正条件,将进一步触发soc修正功能。当然,当前实施例中,上述的时间判断方式,也可以用其他等同或类似的条件来约束,本技术实施例对此不作限定。
[0086]
上述实施例中,基于端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断当前是否满足soc快速修正条件,能够达到及时修正soc的目的,提高了修正精度,保证了较高的soc估计精度。
[0087]
在一个实施例中,soc修正方式包括增大卡尔曼增益方式,通过预设的soc修正方式,进行soc修正,包括:根据预设的调节值增大卡尔曼增益,以实现soc估计值的同步变化;根据同步变化得到的soc估计更新值,进行端电压偏差阈值、以及端电压偏差值的更新计算;基于更新得到的端电压偏差阈值、以及端电压偏差值,在确定达到预设的soc修正条件时,返回到根据预设的调节值增大卡尔曼增益步骤继续执行,直到确定对应同步变化得到的soc估计更新值,处于soc阈值范围时,停止soc修正。
[0088]
具体的,当终端确定soc估计值在soc阈值范围外时,将通过端电压差值与端电压偏差阈值之间的比较,并基于得到的比较结果,判断是否需要触发soc快速修正功能,其中,在终端确定端电压差值大于端电压偏差阈值的情况下,则认为当前需要进行修正,此时,终端将增大卡尔曼增益方式进行soc修正。而,具体在修正的时候,终端可以将卡尔曼增益在原先初始增益值“kgain”的基础上,增大n倍,使得调节后的调节增益值为“n*kgain”。需要说明的是,扩大参数n与soc修正的速度取正相关,其具体表现为:在n的取值越大时,则对应的soc修正速度就越快,也就是需要达到快速修正的效果时,可以适当的调整n的取值,以满
足修正需求。
[0089]
在其中一个实施例中,终端在确定端电压差值小于等于端电压偏差阈值的情况下,则认为当前不需要修正,即soc的偏差在可接受的范围内。在不断调节的过程中,当终端确定soc估计值达到预设的soc阈值范围时,将停止修正。
[0090]
上述实施例中,通过增大卡尔曼增益方式进行soc修正,通过调整扩大参数,能够适应不同的修正需求,提高修正效率。
[0091]
请参加图4,本技术提供的电池soc修正方法,包括以下步骤:
[0092]
(1)获取满足数据可信性条件的电芯状态数据,即获取soc估计值、以及电池温度t。
[0093]
(2)根据电芯状态数据,在已知soc估计值与开路电压ocv之间的第一映射关系,以及已知欧姆内阻r0与soc估计值、电池温度t之间的第二映射关系的情况下,通过查表或计算,确定开路电压ocv和欧姆内阻r0。
[0094]
(3)根据电芯状态数据、基于上述步骤求得的开路电压ocv、欧姆内阻r0、等效电路模型和预先测得的端电压测量值u
t_measer
,确定端电压估计值和端电压偏差值δu
t
。
[0095]
(4)获取soc阈值(即soc
+
、soc-)和电芯状态数据,确定电芯端电压阈值和端电压偏差阈值
[0096]
(5)根据端电压偏差值和端电压偏差阈值的比较,判断是否需进行快速修正。
[0097]
(6)若是,则增大卡尔曼增益,另k=k1,实现soc快速修正;若否,则保持当前的卡尔曼增益不变,并在确定soc估计值达到soc阈值范围时,停止、并结束修正。
[0098]
上述电池soc修正方法,能够通过等效电路模型估计的端电压与测试端电压的差异比较,实现soc偏差的快速修正,保证较高的soc估计精度。
[0099]
应该理解的是,虽然图2和图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2和图4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0100]
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种电池soc修正装置500,装置500包括数据获取模块501、参数确定模块502、第一计算模块503、第二计算模块504、以及电池soc修正模块505,其中:
[0101]
数据获取模块501,用于获取测量采集数据、以及电芯状态数据,其中,测量采集数据包括电流测量值以及端电压测量值,电芯状态数据包括soc估计值以及电池温度。
[0102]
参数确定模块502,用于基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定相应的电池状态参数,其中,电池状态参数包括电池开路电压、以及欧姆内阻。
[0103]
第一计算模块503,用于根据电池状态参数,以及测量采集数据,确定等效电路模型,并基于等效电路模型,计算得到相应的端电压偏差值。
[0104]
第二计算模块504,用于根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,确定端电压
偏差阈值。
[0105]
电池soc修正模块505,用于将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较得到比较结果,当确定比较结果满足预设的soc修正条件时,进行电池soc修正。
[0106]
在其中一个实施例中,参数确定模块502还用于以soc估计值为第一映射对象,并获取第一映射对象与开路电压之间的第一映射关系;基于预设的soc-开路电压映射表,以第一映射对象和第一映射关系为搜索条件,从soc-开路电压映射表中搜索得到相应的开路电压;以soc估计值和电池温度为第二映射对象,并获取第二映射对象与欧姆内阻之间的第二映射关系;基于预设的soc-欧姆内阻映射表,以第二映射对象和第二映射关系为搜索条件,从soc-欧姆内阻映射表中搜索得到相应的欧姆内阻。
[0107]
在其中一个实施例中,第一计算模块503还用于根据电池状态参数,以及测量采集数据,通过下述公式(1)确定等效电路模型:
[0108]ut_est
=ocv-u
p-i*r0;
ꢀꢀ
(1)
[0109]
其中,ocv表示开路电压,u
p
表示通过叠加零状态响应和零输入响应所确定的极化电压,i表示电流测量值,r0表示欧姆内阻,u
t_est
表示端电压估计值;根据端电压估计值与端电压测量值之间的偏差,计算得到相应的端电压偏差值。
[0110]
在其中一个实施例中,第二计算模块504还用于根据soc阈值范围,确定soc上限阈值、以及soc下限阈值;获取soc上限阈值与对应端电压上限值之间的第三映射关系,并根据预设的soc-端电压映射表,以soc上限阈值、以及第三映射关系为搜索条件,从soc-端电压映射表中,搜索得到相应的端电压上限值;获取soc下限阈值与对应端电压下限值之间的第四映射关系,并根据预设的soc-端电压映射表,以soc下限阈值、以及第四映射关系为搜索条件,从soc-端电压映射表中,搜索得到相应的端电压下限值;根据端电压上限值、端电压下限值以及电池状态参数,确定端电压偏差阈值。
[0111]
在其中一个实施例中,第二计算模块504还用于将端电压上限值、端电压下限值分别作为等效电路模型中的开路电压,并在已知极化电压、欧姆内阻、以及电流测量值的情况下,基于等效电路模型,计算得到端电压上限值所对应的端电压上限阈值,以及端电压下限值所对应的端电压下限阈值;根据端电压上限阈值与端电压测量值之间的第一差值,或,端电压下限阈值与端电压测量值之间的第二差值,确定端电压偏差阈值。
[0112]
在其中一个实施例中,电池soc修正模块505还用于将端电压偏差阈值与端电压偏差值进行比较,基于得到的比较结果,在确定端电压偏差阈值大于或等于端电压偏差值时,判定当前的第一比较结果不满足预设的soc修正条件;在确定端电压偏差阈值小于端电压偏差值时,判定当前的第二比较结果满足预设的soc修正条件,通过预设的soc修正方式,进行soc修正。
[0113]
在其中一个实施例中,电池soc修正模块505还用于根据预设的调节值增大卡尔曼增益,以实现soc估计值的同步变化;根据同步变化得到的soc估计更新值,进行端电压偏差阈值、以及端电压偏差值的更新计算;基于更新得到的端电压偏差阈值、以及端电压偏差值,在确定达到预设的soc修正条件时,返回到根据预设的调节值增大卡尔曼增益步骤继续执行,直到确定对应同步变化得到的soc估计更新值,处于soc阈值范围时,停止soc修正。
[0114]
上述电池soc修正装置,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定电池状态参数,相比于传统方式中,基于离线方式获取电池状态参数,能够降低影响因素,
减少了参数标定工作量,提高了电池状态参数的查询效率。根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,进行端电压偏差阈值,并根据所求的端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否进行电池soc修正,以保证了对soc估计偏差的适应性修正效果,提高了soc估算精度,避免了电池的非线性特性如充放电迟滞特性,造成的标定参数与电池实际工作表现出来的特性之间的明显偏差。
[0115]
关于电池soc修正装置的具体限定可以参见上文中对于电池soc修正方法的限定,在此不再赘述。上述电池soc修正装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于终端中的处理器中,也可以以软件形式存储于终端中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0116]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电池soc修正方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0117]
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0118]
在一个实施例中,还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0119]
上述计算机设备,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定电池状态参数,相比于传统方式中,基于离线方式获取电池状态参数,能够降低影响因素,减少了参数标定工作量,提高了电池状态参数的查询效率。根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,进行端电压偏差阈值,并根据所求的端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否进行电池soc修正,以保证了对soc估计偏差的适应性修正效果,提高了soc估算精度,避免了电池的非线性特性如充放电迟滞特性,造成的标定参数与电池实际工作表现出来的特性之间的明显偏差。
[0120]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0121]
上述存储介质,基于电芯状态数据与电池状态参数之间的映射关系,确定电池状态参数,相比于传统方式中,基于离线方式获取电池状态参数,能够降低影响因素,减少了参数标定工作量,提高了电池状态参数的查询效率。根据预设的soc阈值范围以及电池状态参数,进行端电压偏差阈值,并根据所求的端电压偏差阈值与端电压偏差值之间的比较结果,判断是否进行电池soc修正,以保证了对soc估计偏差的适应性修正效果,提高了soc估算精度,避免了电池的非线性特性如充放电迟滞特性,造成的标定参数与电池实际工作表
现出来的特性之间的明显偏差。
[0122]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。
[0123]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0124]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。