提高电池荷电状态计算精度的方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及电池管理，具体涉及一种提高电池荷电状态计算精度的方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、电池荷电状态(state of charge，soc)估算是动力、储能电池系统(batterymanagement system，bms)的重要功能之一，对提高电池系统寿命、安全及经济性具有重要作用。电池系统荷电状态一般无法直接测得，需要根据系统采集到的电压、电流、温度等参数结合电池系统的使用寿命等信息进行估算。目前常用的soc估算方法主要有开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法和神经网络法等，其中，开路电压法无法实现soc的实时计算，且随着电池系统的不断衰减，基于初始状态设定的soc-ocv(ocv：open circuit voltage，开路电压)曲线准确度不断降低；传统安时积分法通过采集系统电流值对时间进行积分以计算实时容量来估算当前soc，存在无法确定soc初始值和误差问题；卡尔曼滤波法和神经网络法由于算法复杂、对硬件运算能力要求较高，在车辆实际运营中可应用性尚低。

2、安时积分+开路电压修正的方式是目前最常使用的soc估算方法，系统充放电启动时测量系统总压，通过soc-ocv查表的方式得到初始soc，并根据采集到的电流值对时间进行积分以计算实时soc状态，安时积分+开路电压修正的方式很好地解决了单一算法的局限性，但是仍存在计算误差较高的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种提高电池荷电状态计算精度的方法、装置、设备及介质，以解决现有soc估算方法存在计算误差较高的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种提高电池荷电状态计算精度的方法，用于电池系统；该方法包括：

3、获取电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态，以及电池系统在预设时间段内的用电工况，第一时刻反映电池系统的启动时间；基于第一电池荷电状态和用电工况，确定经过预设时间段后电池系统在第二时刻的第二电池荷电状态；基于第二电池荷电状态和用电工况，经过反向累计计算方法，得到电池系统在第一时刻的第三电池荷电状态；基于第一电池荷电状态和第三电池荷电状态，确定电池系统的电池荷电状态误差区间；基于电池荷电状态误差区间，计算电池系统的目标电池荷电状态。

4、本发明提供的提高电池荷电状态计算精度的方法，通过对电池系统在两个不同时刻进行电池荷电状态的累计计算，可以得到一个相对更为收敛的电池荷电状态误差区间，进而基于该收敛的电池荷电状态误差区间进行电池系统的电池荷电状态的实时计算，减少了计算误差，提高了计算的目标电池荷电状态的精度。

5、在一种可选的实施方式中，获取电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态，以及电池系统在预设时间段内的用电工况，包括：

6、获取电池系统在第一时刻的初始开路电压，以及电池系统在预设时间段内的用电工况；获取预设关系曲线；基于初始开路电压，经过预设关系曲线和预设算法处理，得到电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态。

7、本发明通过预设关系曲线和预设算法处理，可以计算得到电池系统在每个时刻的电池荷电状态。

8、在一种可选的实施方式中，获取预设关系曲线，包括：

9、获取多个历史电池荷电状态，以及每个历史电池荷电状态对应的历史开路电压；基于每个历史电池荷电状态和每个历史开路电压，经过预设函数进行拟合处理，得到预设关系曲线。

10、本发明通过对获取的历史电池荷电状态和历史开路电压进行拟合，可以得到表示电池荷电状态与开路电压关系的预设关系曲线。

11、在一种可选的实施方式中，基于第一电池荷电状态和用电工况，确定经过预设时间段后电池系统在第二时刻的第二电池荷电状态，包括：

12、基于用电工况，获取电池系统在预设时间段内的电池荷电状态变化数据集；基于第一电池荷电状态和电池荷电状态变化数据集，确定电池系统在第二时刻的第二电池荷电状态。

13、在一种可选的实施方式中，基于第一电池荷电状态和第三电池荷电状态，确定电池系统的电池荷电状态误差区间，包括：

14、基于第一电池荷电状态和第二电池荷电状态，确定第一初始误差值和第一累计误差值；基于第二电池荷电状态和第三电池荷电状态，确定第二初始误差值和第二累计误差值；基于第一电池荷电状态、第二电池荷电状态、第一初始误差值、第一累计误差值、第二初始误差值和第二累计误差值，确定电池荷电状态误差区间。

15、本发明通过对电池系统在两个不同时刻的电池荷电状态进行计算，可以得到电池系统在两个不同时刻的误差值，进而根据多个电池荷电状态和多个误差值可以进一步确定出一个相对更为收敛的电池荷电状态误差区间，可以为提高电池荷电状态计算精度提供支持。

16、第二方面，本发明提供了一种提高电池荷电状态计算精度的装置，用于电池系统；该装置包括：

17、获取模块，用于获取电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态，以及电池系统在预设时间段内的用电工况，第一时刻反映电池系统的启动时间；第一确定模块，用于基于第一电池荷电状态和用电工况，确定经过预设时间段后电池系统在第二时刻的第二电池荷电状态；第一计算模块，用于基于第二电池荷电状态和用电工况，经过反向累计计算方法，得到电池系统在第一时刻的第三电池荷电状态；第二确定模块，用于基于第一电池荷电状态和第三电池荷电状态，确定电池系统的电池荷电状态误差区间；第二计算模块，用于基于电池荷电状态误差区间，计算电池系统的目标电池荷电状态。

18、在一种可选的实施方式中，获取模块，包括：

19、第一获取子模块，用于获取电池系统在第一时刻的初始开路电压，以及电池系统在预设时间段内的用电工况；第二获取子模块，用于获取预设关系曲线；处理子模块，用于基于初始开路电压，经过预设关系曲线和预设算法处理，得到电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态。

20、在一种可选的实施方式中，第二获取子模块，包括：

21、获取单元，用于获取多个历史电池荷电状态，以及每个历史电池荷电状态对应的历史开路电压；拟合处理单元，用于基于每个历史电池荷电状态和每个历史开路电压，经过预设函数进行拟合处理，得到预设关系曲线。

22、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的提高电池荷电状态计算精度的方法。

23、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的提高电池荷电状态计算精度的方法。

技术特征：

1.一种提高电池荷电状态计算精度的方法，用于电池系统；其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述电池系统在第一时刻的第一电池荷电状态，以及所述电池系统在预设时间段内的用电工况，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取预设关系曲线，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一电池荷电状态和所述用电工况，确定经过所述预设时间段后所述电池系统在第二时刻的第二电池荷电状态，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一电池荷电状态和所述第三电池荷电状态，确定所述电池系统的电池荷电状态误差区间，包括：

6.一种提高电池荷电状态计算精度的装置，用于电池系统；其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取子模块，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的提高电池荷电状态计算精度的方法。

技术总结
本发明涉及电池管理技术领域，公开了一种提高电池荷电状态计算精度的方法、装置、设备及介质，本发明通过对电池系统在两个不同时刻进行电池荷电状态的累计计算，可以得到一个相对更为收敛的电池荷电状态误差区间，进而基于该收敛的电池荷电状态误差区间进行电池系统的电池荷电状态的实时计算，减少了计算误差，提高了计算的目标电池荷电状态的精度。

技术研发人员：王震坡,龙超华,刘鹏,祁春玉,夏智卿,李海涛,赵菲菲,冀璐
受保护的技术使用者：北京理工新源信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19