一种电池剩余电量估算方法及系统与流程

本申请涉及电池，具体涉及一种电池剩余电量估算方法及系统。

背景技术：

1、磷酸锰铁锂(lmfp)得益于其更高的电压平台，被视为磷酸铁锂的升级版，理论能量密度较磷酸铁锂高出20％左右，为新能源汽车提供更高的续航里程。高比能、高安全、低成本成为判断动力电池的关键因素，随着对安全性重视，以及重金属等材料价格越来越高昂，使得磷酸锰铁锂在动力电池领域更受青睐。

2、由于动力电池在恒电流充放电时，都会存在电压平稳值，该电压平稳值通常称之为充放电平台，磷酸锰铁锂电池具备两个充放电平台，由于磷酸锰铁锂电池的两个充放电平台占据了绝大部分荷电状态(state of charge，soc)，导致磷酸锰铁锂电池的soc估算和校准变得十分困难，最终导致高磷酸锰铁锂电池的soc估算精度较差。

技术实现思路

1、本申请提供一种电池剩余电量估算方法及系统，能够增大电池剩余电量的校准区间，可行性高，有助于降低估算难度，从而提升磷酸锰铁锂电池的电池剩余电量的估算精度。

2、第一方面，本申请提供一种电池剩余电量估算方法，包括：

3、获取目标电池的电池参数，所述目标电池的正极采用的电极材料至少包括磷酸锰铁锂材料和镍钴锰酸锂材料，所述电池参数包括电压参数；

4、将所述电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果；

5、根据所述电压比较结果，通过目标算法计算所述目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果。

6、在本申请一种可能的实现方式中，所述目标算法包括剩余电量查表法和安时积分法，所述剩余电量估算结果包括第一剩余电量估算结果和第二剩余电量估算结果，所述根据所述电压比较结果，通过目标算法计算所述目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果，包括：

7、当所述电压比较结果为所述电压参数小于所述预设电压阈值时，根据所述剩余电量查表法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第一剩余电量估算结果；

8、当所述电压比较结果为所述电压参数大于或者等于所述预设电压阈值时，根据所述安时积分法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第二剩余电量估算结果。

9、在本申请一种可能的实现方式中，所述根据所述剩余电量查表法估算和校准所述目标电池的剩余电量，得到所述第一剩余电量估算结果，包括：

10、从预设的所述目标电池的剩余电量与开路电压之间的关系曲线中查询与所述电压参数对应的第一剩余电量；

11、将所述第一剩余电量作为所述第一剩余电量估算结果。

12、在本申请一种可能的实现方式中，所述根据所述安时积分法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第二剩余电量估算结果，包括：

13、根据安时积分公式估算所述目标电池的第二剩余电量，所述安时积分公式为：

14、

15、其中，soc(t)表示t时刻所述目标电池单体的剩余电量，soc(t0)表示t0时刻所述目标电池单体的剩余电量，i表示t时刻所述目标电池的电流，c表示所述目标电池的标称容量；

16、将所述第二剩余电量作为所述第二剩余电量估算结果。

17、在本申请一种可能的实现方式中，在所述将所述电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果之前，所述方法还包括：

18、对所述目标电池进行充放电测试，得到所述目标电池在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据；

19、根据在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据，拟合得到所述目标电池的剩余电量与开路电压之间的关系曲线。

20、在本申请一种可能的实现方式中，在所述根据在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据，拟合得到所述目标电池的剩余电量与开路电压之间的关系曲线之后，所述方法包括：

21、从所述关系曲线中确定出所述目标电池的电压平稳区间，所述电压平稳区间包括区间起始点和区间末尾点，以及

22、确定所述电压平稳区间的所述区间末尾点对应的开路电压值为所述预设电压阈值。

23、第二方面，本申请还提供一种电池剩余电量估算系统，所述系统包括：

24、获取模块，用于获取目标电池的电池参数，所述目标电池的正极采用的电极材料至少包括磷酸锰铁锂材料和镍钴锰酸锂材料，所述电池参数包括电压参数；

25、比较模块，用于将所述电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果；

26、估算模块，用于根据所述电压比较结果，通过目标算法计算所述目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果。

27、在本申请一种可能的实现方式中，所述目标算法包括剩余电量查表法和安时积分法，所述剩余电量估算结果包括第一剩余电量估算结果和第二剩余电量估算结果，所述估算模块包括：

28、第一估算模块，用于当所述电压比较结果为所述电压参数小于所述预设电压阈值时，根据所述剩余电量查表法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第一剩余电量估算结果。

29、第二估算模块，用于当所述电压比较结果为所述电压参数大于或者等于所述预设电压阈值时，根据所述安时积分法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第二剩余电量估算结果。

30、在本申请一种可能的实现方式中，所述系统还包括：

31、测试模块，用于对所述目标电池进行充放电测试，得到所述目标电池在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据；

32、拟合模块，用于根据在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据，拟合得到所述目标电池的剩余电量与开路电压之间的关系曲线。

33、在本申请一种可能的实现方式中，所述系统还包括：

34、第一确定模块，用于从所述关系曲线中确定出所述目标电池的电压平稳区间，所述电压平稳区间包括区间起始点和区间末尾点，以及

35、第二确定模块，用于确定所述电压平稳区间的所述区间末尾点对应的开路电压值为所述预设电压阈值。

36、本申请目标电池的正极采用的电极材料至少包括磷酸锰铁锂材料和镍钴锰酸锂材料，由于由镍钴锰酸锂材料制备的电池具备较长的充放电平台且充放电曲线斜率较大，由磷酸锰铁锂材料和镍钴锰酸锂材料混合制备得到的目标电池的正极，能够增大目标电池剩余电量的校准区间，解决了磷酸锰铁锂电池剩余电量可校准区间较窄的问题；本申请通过获取目标电池的电池参数，电池参数包括电压参数，将电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果，并根据电压比较结果，通过目标算法计算目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果，即本申请在增大目标电池剩余电量的校准区间的基础上，根据电压参数与预设电压阈值之间大小，对应对应的目标算法计算目标电池的剩余电量，可行性高，有助于降低估算难度，从而提升磷酸锰铁锂电池的电池剩余电量的估算精度。

技术特征：

1.一种电池剩余电量估算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标算法包括剩余电量查表法和安时积分法，所述剩余电量估算结果包括第一剩余电量估算结果和第二剩余电量估算结果，所述根据所述电压比较结果，通过目标算法计算所述目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述剩余电量查表法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第一剩余电量估算结果，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述安时积分法估算所述目标电池的剩余电量，得到所述第二剩余电量估算结果，包括：

5.如权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，在所述将所述电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果之前，所述方法还包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根据在不同剩余剩余电量下的电池开路电压数据，拟合得到所述目标电池的剩余电量与开路电压之间的关系曲线之后，所述方法包括：

7.一种电池剩余电量估算系统，其特征在于，所述系统包括：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述目标算法包括剩余电量查表法和安时积分法，所述剩余电量估算结果包括第一剩余电量估算结果和第二剩余电量估算结果，所述估算模块包括：

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

技术总结
本申请提供一种电池剩余电量估算方法及系统，涉及电池领域，本申请包括获取目标电池的电池参数，将电池参数中的电压参数与预设电压阈值进行比较，得到电压比较结果，根据电压比较结果，通过目标算法计算目标电池的剩余电量，得到剩余电量估算结果，本申请目标电池的正极采用的电极材料至少包括磷酸锰铁锂材料和镍钴锰酸锂材料，能够增大电池剩余电量的校准区间，本申请根据电压比较结果，选择对应的目标算法计算目标电池的剩余电量，可行性高，有助于降低估算难度，从而提升磷酸锰铁锂电池的电池剩余电量的估算精度。

技术研发人员：王长凤,邱世涛
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13