锂电池剩余电量计算方法、校准方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及电池剩余电量领域，尤其涉及一种锂电池剩余电量计算方法、校准方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、电池在现代社会电器化的发展中发挥着重要作用，广泛应用于多种场景，如电子移动设备、航空航天、道路运输、电网和国防工业等。在所有商用电池类型中，锂离子电池因其高工作电压、高比能量和长循环寿命，已受到制造商和研究人员的广泛关注，并在电动汽车领域取得了市场主导地位。

2、近年来，由于磷酸铁锂电池(下文称为锂电池)的低成本和低风险率，以锂电池为动力电池的新能源车市场占比快速提升。现有的新能源车搭载的电池组一般由多个锂电池单体串并联而成，各单体电池的剩余电量(state of charge，soc)预估对车辆电量预估、电池老化及故障判断具有重要作用，而锂电池的剩余电量估计不准是行业中普遍的难题。

3、由于锂电池在正常工况下，剩余电量变化对其开路电压(open circuit voltage，ocv)的影响不明显，即锂电池的ocv-soc曲线线性关系不明显，导致传统的使用测量电压来估算电池soc的方法受限。现有技术中，一般根据锂电池在低电量和超高电量时，长时静止后测得的端电压来估算电池soc，但实际场景下该方法的介入机会较低，静止前电池所经历的不同工况、静止时长、环境温度等也都影响着估算soc的准确度，进而导致剩余电量计算的准确性较低。

技术实现思路

1、本发明提供一种锂电池剩余电量计算方法、校准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决锂电池剩余电量计算的场景受限以及计算准确性较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种锂电池剩余电量计算方法，包括：

3、获取电池组的恒流充电数据；

4、根据所述恒流充电数据确定电压阶跃特征点对应的阶跃时刻；

5、根据恒流充电数据计算从所述阶跃时刻到恒流充电结束时刻内，所述电池组的充电电量；

6、根据所述充电电量与所述电压阶跃特征点对应的剩余电量来计算恒流充电结束时刻所述电池组的预估剩余电量。

7、本发明一实施例中，所述根据所述恒流充电数据确定电压阶跃特征点对应的阶跃时刻，包括：

8、根据所述恒流充电数据中的采集时刻以及对应的电池电压生成第一变化曲线；

9、根据所述第一变化曲线中每个点对应的斜率对所述第一变化曲线进行划分，得到第一平台期，并根据所述第一平台期确定第一阶跃期；

10、根据所述第一阶跃期中每个点对应的斜率从所述第一阶跃期中选取电压阶跃特征点，并将所述电压阶跃特征点对应的采集时刻作为阶跃时刻。

11、本发明一实施例中，所述根据恒流充电数据计算从所述阶跃时刻到恒流充电结束时刻内，所述电池组的充电电量，包括：

12、获取所述恒流充电数据中的充电电流以及所述电池组的额定容量；

13、根据所述阶跃时刻以及所述恒流充电结束时刻确定阶跃充电时间；

14、根据所述充电电流、所述额定容量以及阶跃充电时间计算所述电池组的充电电量。

15、本发明一实施例中，所述电压阶跃特征点对应的剩余电量通过如下步骤得到：

16、获取电池组开路电压-剩余电量变化数据；

17、根据所述开路电压-剩余电量变化数据确定开路电压阶跃特征点，并将所述开路电压阶跃特征点对应的剩余电量作为所述电压阶跃特征点对应的剩余电量。

18、本发明一实施例中，所述根据所述开路电压-剩余电量变化数据确定开路电压阶跃特征点，包括：

19、根据所述开路电压-剩余电量变化数据中的开路电压以及对应的剩余电量生成第二变化曲线；

20、根据所述第二变化曲线中每个点对应的斜率对所述第二变化曲线进行划分，得到第二平台期，并根据所述第二平台期确定第二阶跃期；

21、根据所述第二阶跃期中每个点对应的斜率从所述第二阶跃期中选取开路电压阶跃特征点。

22、本发明一实施例中，所述根据所述充电电量与所述电压阶跃特征点对应的剩余电量来计算恒流充电结束时刻所述电池组的预估剩余电量，包括：

23、获取所述电池组中每个单体电池的充电电量；

24、根据所述充电电量以及所述电压阶跃特征点对应的剩余电量进行计算，得到所述单体电池对应的剩余电量；

25、对所有所述单体电池的剩余电量进行均衡计算，得到所述电池组的预估剩余电量。

26、为了解决上述问题，本发明还提供一种锂电池剩余电量校准方法，其特征在于，所述方法包括：

27、获取电池组的恒流充电数据；

28、根据所述恒流充电数据确定电压阶跃特征点对应的阶跃时刻；

29、根据恒流充电数据计算从所述阶跃时刻到恒流充电结束时刻内，所述电池组的充电电量；

30、根据所述充电电量与所述电压阶跃特征点对应的剩余电量来计算恒流充电结束时刻所述电池组的预估剩余电量；

31、根据所述预估剩余电量进行电量校准。

32、为了解决上述问题，本发明还提供一种锂电池剩余电量计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：

33、数据采集模块，用于获取电池组的恒流充电数据；

34、特征点确定模块，用于根据所述恒流充电数据确定电压阶跃特征点对应的阶跃时刻；

35、充电电量计算模块，根据恒流充电数据计算从所述阶跃时刻到恒流充电结束时刻内，所述电池组的充电电量；

36、剩余电量计算模块，用于根据所述充电电量与所述电压阶跃特征点对应的剩余电量来计算恒流充电结束时刻所述电池组的预估剩余电量。

37、为了解决上述问题，本发明还提供一种锂电池剩余电量校准装置，其特征在于，所述校准装置包括：

38、数据采集模块，用于获取电池组的恒流充电数据；

39、特征点确定模块，用于根据所述恒流充电数据确定电压阶跃特征点对应的阶跃时刻；

40、充电电量计算模块，根据恒流充电数据计算从所述阶跃时刻到恒流充电结束时刻内，所述电池组的充电电量；

41、剩余电量计算模块，用于根据所述充电电量与所述电压阶跃特征点对应的剩余电量来计算恒流充电结束时刻所述电池组的预估剩余电量；

42、校准模块，用于根据所述预估剩余电量进行电量校准。

43、为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

44、至少一个处理器；以及，

45、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

46、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的锂电池剩余电量计算方法或所述的锂电池剩余电量校准方法中的步骤。

47、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的锂电池剩余电量计算方法或所述的锂电池剩余电量校准方法中的步骤。

48、本发明通过电池充电过程中电压产生的变化进行阶跃判断，通过阶跃区确定的特征定确定对应的基准剩余电量，再结合该剩余电量与电池实际充电的时间确定电池组的剩余电量，无需拆解电池包，基于电压变化的特征锚定soc，提高了电池组的剩余电量计算的精确度；并且，通过易捕捉的恒流工况实现了剩余电量检测，提高了场景适用性和便利性。因此本发明提出的锂电池剩余电量计算方法、校准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以解决锂电池剩余电量计算的场景受限以及计算准确性较低的问题。