电池监测方法、装置、终端设备及存储介质与流程

本发明涉及动力电池领域，尤其涉及一种电池监测方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们的环保意识逐渐增强，越来越多人使用新能源车辆。目前，在我国新能源车辆一般为电动车辆，它主要由存储在动力电池的电能为车辆的行驶提供动力，具有零污染、零排放的优点。首先，电动车辆使用过程中需要电池动力提供动力电池实时的电池容量用于估算剩余里程，并且动力电池的电池容量下降到80％以后性能会有急剧的衰退，容易失效，从而导致电动车辆不能行驶，严重时甚至可能造成交通事故。其次，电池容量、自放电和均衡状态是动力电池的重要特性参数，准确地计算这些参数有助于更加精确地计算电动车辆的续航里程，改善动力电池的性能，从而提高动力电池的寿命。因此，如何准确地估算电池容量、自放电和均衡状态，这一问题在电动车辆领域是相当重要的。

2、目前，估算电池容量一般使用简单的两点法，它主要是通过静置后电池的开路电压计算电池的荷电状态值，通过两次不同的荷电状态值之间的容量差计算容量，该方法需要进行数据筛选，荷电状态值的变化较小的数据无法计算电池容量，容易受到个别数据误差造成的影响。估算自放电一般使用压降法，它主要是通过传感器测量电池两个不同时刻的开路电压，并根据两个不同时刻之间测量的电压的变化来确定自放电电流，该方法操作简单，缺点是容易受到个别数据误差和传感器测量误差的影响。因此，这两种方法难以更准确地估算电池容量和自放电。

技术实现思路

1、本发明提供一种电池监测方法、装置、终端设备及存储介质，通过线性回归分析能够更准确地估算动力电池的电池容量，从而更好地监测动力电池的状态。

2、为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种电池监测方法，包括：

3、接收动力电池容量监测指令；

4、调取历史记录的所述动力电池在过去m天内，每一次经历t时间静置后的荷电状态值和电池容量变化量；其中，1≤m≤100，t≥0.1小时；

5、对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的电池容量。

6、作为上述方案的改进，所述对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的电池容量，具体包括：

7、根据最小二乘法公式，对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的电池容量；所述最小二乘法公式为：

8、

9、式中，cap为所述动力电池的电池容量；k为历史记录的所述动力电池在过去m天内经历t时间静置的总次数；socn为历史记录的所述动力电池在过去m天内第n次经历t时间静置后的荷电状态值；为历史记录的所述动力电池在过去m天内的k次荷电状态值的平均值；δahn为历史记录的所述动力电池在过去m天内第n次经历t时间静置后的电池容量变化量；为历史记录的所述动力电池在过去m天内的k次电池容量变化量的平均值。

10、作为上述方案的改进，所述荷电状态值是根据所述动力电池经历t时间静置后的开路电压查询预设的荷电状态-开路电压曲线表获得；其中，所述荷电状态-开路电压曲线表记录有多个开路电压与荷电状态值的一一对应关系数据；

11、所述电池容量变化量是在所述动力电池经历t时间静置后，使用安时积分法实时计算当前时刻所述动力电池的累计充电容量和累计放电容量，使两者相减后而得到的变化量。

12、作为上述方案的改进，在获得所述动力电池的电池容量之后，还包括：

13、对最新获得的电池容量与历史记录中的电池容量进行统计，得到所述电池容量的变化趋势，并通过滑动计算窗口进行更新。

14、第二方面，本发明实施例还提供了另一种电池监测方法，包括：

15、接收对动力电池进行监测指令；

16、调取历史记录的所述动力电池的每一个单体电芯在过去m天内，每一次经历t时间静置后的荷电状态值和电池容量变化量；其中，1≤m≤100，t≥0.1小时；

17、对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量。

18、作为上述方案的改进，所述对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量，具体包括：

19、根据最小二乘法公式对对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量；所述最小二乘法公式为：

20、

21、式中，cap为所述每一个单体电芯的电池容量；k为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内经历t时间静置的总次数；socn为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第n次经历t时间静置后的荷电状态值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内的k次荷电状态值的平均值；δahn为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第n次经历t时间静置后的电池容量变化量；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内的k次电池容量变化量的平均值。

22、作为上述方案的改进，在获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量之后，还包括：

23、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流，从而得到所述动力电池的自放电；

24、对所获得的自放电与历史记录中的自放电进行统计，得到所述自放电的变化趋势，并通过滑动计算窗口进行更新。

25、作为上述方案的改进，所述根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流，从而得到所述动力电池的自放电，具体包括：

26、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程的第一截距和第二截距；

27、根据所述第一截距和第二截距计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流，从而得到所述动力电池的自放电；

28、所述线性方程的第一截距的计算公式为：

29、

30、所述线性方程的第二截距的计算公式为：

31、

32、所述每一个单体电芯的自放电电流的计算公式为：

33、

34、式中，intercept1为所述线性方程的第一截距；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内前p次电池容量变化量的平均值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内前p次荷电状态值的平均值；intercept2为所述线性方程的第二截距；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内后q次电池容量变化量的平均值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内后q次荷电状态值的平均值；p+q＝k，其中，p＝q或者p-1＝q，k为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内经历t时间静置的总次数；slfdch_a为所述每一个单体电芯的自放电电流；δt为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第p次经历t时间静置后到最后一次经历t时间静置后的时间差。

35、作为上述方案的改进，在获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量之后，还包括：

36、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程；

37、在所述动力电池的各个单体电芯的荷电状态值相同的情况下，获取所述各个单体电芯的电池容量变化量；分析所述各个单体电芯之间的电池容量变化量的相对偏差，得到所述动力电池的均衡状态。

38、作为上述方案的改进，所述根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程，具体包括：

39、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程的截距；

40、代入所计算得到的截距，获得所述每一个单体电芯的线性方程；

41、其中，所述线性方程的截距的计算公式为：

42、

43、所述每一个单体电芯的线性方程为：

44、δah＝cap×soc+intercept，

45、式中，intercept为线性方程的截距；soc为所述每一个单体电芯的荷电状态值；δah为所述每一个单体电芯的电池容量变化量。

46、作为上述方案的改进，所述荷电状态值是根据所述动力电池每一个单体电芯经历t时间静置后的开路电压查询预设的荷电状态-开路电压曲线表获得；其中，所述荷电状态-开路电压曲线表记录有多个开路电压与荷电状态值的一一对应关系数据；

47、所述电池容量变化量是在所述动力电池每一个单体电芯经历t时间静置后，使用安时积分法实时计算当前时刻所述动力电池每一个单体电芯的累计充电容量和累计放电容量，使两者相减后而得到的变化量。

48、第三方面，本发明实施例提供了一种电池监测装置，包括：

49、接收模块，用于接收动力电池容量监测指令；

50、调取模块，用于调取历史记录的所述动力电池在过去m天内，每一次经历t时间静置后的荷电状态值和电池容量变化量；其中，1≤m≤100，t≥0.1小时；

51、容量解析模块，用于对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的电池容量。

52、作为上述方案的改进，所述容量解析模块具体用于：

53、根据最小二乘法公式，对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的电池容量；所述最小二乘法公式为：

54、

55、式中，cap为所述动力电池的电池容量；k为历史记录的所述动力电池在过去m天内经历t时间静置的总次数；socn为历史记录的所述动力电池在过去m天内第n次经历t时间静置后的荷电状态值；为历史记录的所述动力电池在过去m天内的k次荷电状态值的平均值；δahn为历史记录的所述动力电池在过去m天内第n次经历t时间静置后的电池容量变化量；为历史记录的所述动力电池在过去m天内的k次电池容量变化量的平均值。

56、第四方面，本发明实施例还提供了另一种电池监测装置，包括：

57、接收模块，用于接收对动力电池进行监测指令；

58、调取模块，用于调取历史记录的所述动力电池的每一个单体电芯在过去m天内，每一次经历t时间静置后的荷电状态值和电池容量变化量；其中，1≤m≤100，t≥0.1小时；

59、解析模块，用于对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量。

60、作为上述方案的改进，所述解析模块具体用于：

61、根据最小二乘法公式对对所调取的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池的每一个单体电芯的电池容量；所述最小二乘法公式为：

62、

63、式中，cap为所述每一个单体电芯的电池容量；k为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内经历t时间静置的总次数；socn为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第n次经历t时间静置后的荷电状态值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内的k次荷电状态值的平均值；δahn为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第n次经历t时间静置后的电池容量变化量；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内的k次电池容量变化量的平均值。

64、作为上述方案的改进，所述电池监测装置，还包括：

65、估算模块，用于根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流，从而得到所述动力电池的自放电；

66、统计模块，用于对所获得的自放电与历史记录中的自放电进行统计，得到所述自放电的变化趋势，并通过滑动计算窗口进行更新。

67、作为上述方案的改进，所述估算模块具体用于：

68、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程的第一截距和第二截距；

69、根据所述第一截距和第二截距计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流，从而得到所述动力电池的自放电；

70、所述线性方程的第一截距的计算公式为：

71、

72、所述线性方程的第二截距的计算公式为：

73、

74、所述每一个单体电芯的自放电电流的计算公式为：

75、

76、式中，intercept1为所述线性方程的第一截距；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内前p次电池容量变化量的平均值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内前p次荷电状态值的平均值；intercept2为所述线性方程的第二截距；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内后q次电池容量变化量的平均值；为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内后q次荷电状态值的平均值；p+q＝k，其中，p＝q或者p-1＝q，k为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内经历t时间静置的总次数；slfdch_a为所述每一个单体电芯的自放电电流；δt为历史记录的所述每一个单体电芯在过去m天内第p次经历t时间静置后到最后一次经历t时间静置后的时间差。

77、作为上述方案的改进，所述电池监测装置，还包括：

78、计算模块，用于根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程；

79、分析模块，用于在所述动力电池的各个单体电芯的荷电状态值相同的情况下，获取所述各个单体电芯的电池容量变化量；分析所述各个单体电芯之间的电池容量变化量的相对偏差，得到所述动力电池的均衡状态。

80、作为上述方案的改进，所述计算模块具体用于：

81、根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的线性方程的截距；

82、代入所计算得到的截距，获得所述每一个单体电芯的线性方程；

83、其中，所述线性方程的截距的计算公式为：

84、

85、所述每一个单体电芯的线性方程为：

86、δah＝cap×soc+intercept，

87、式中，intercept为线性方程的截距；soc为所述每一个单体电芯的荷电状态值；δah为所述每一个单体电芯的电池容量变化量。

88、第五方面，本发明实施例对应提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电池监测方法。

89、此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述的电池监测方法。

90、与现有技术相比，本发明实施例公开的一种电池监测方法、装置、终端设备及存储介质，通过对过去一段时间内记录的动力电池(或每一个单体电芯)的每一次经历t时间静置后的荷电状态值和电池容量变化量进行线性回归分析，获得所述动力电池(或每一个单体电芯)的电池容量，从而更好地监测动力电池的状态。例如，可以根据单体电芯的电池容量、荷电状态值和电池容量变化量的线性关系，计算得到所述每一个单体电芯的自放电电流和线性方程，得到所述动力电池的自放电；在所述动力电池的各个单体电芯的荷电状态值相同的情况下，获取所述各个单体电芯的电池容量变化量；分析所述各个单体电芯之间的电池容量变化量的相对偏差，得到所述动力电池的均衡状态；即本发明实施例使用了较多的荷电状态值和电池容量变化量数据进行统计分析，能够有效避免个别数据误差造成的影响，从而能够更准确地估算动力电池的电池容量，并且在每一个单体电芯的电池容量的基础上，计算得到所述动力电池的自放电以及获取单体电芯之间的电池容量变化量来分析动力电池的均衡状态，避免了动力电池的电池容量偏差导致的均衡计算误差，同时便于以任意荷电状态值作为均衡目标点进行动力电池的均衡控制，实现更精准的动力电池状态监测。