电池剩余能量状态估算方法及相关装置与流程

本发明涉及电池，尤其涉及一种电池剩余能量状态估算方法及相关装置。

背景技术：

1、现有的电池中电池的剩余能量状态soe估算算法，一般采用基于电池所带的化学能量定义的包括剩余可放能量和剩余可充能量的soe，通过电池荷电状态soc、电池健康状态soh和额定能量的乘积进行计算，基于电池化学能量定义的soe只反映电池内部的能量状态，此定义下的soe精确度较低。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术实例提供了一种电池剩余能量状态估算方法及相关装置，采用本技术的方案可以提高电池剩余能量状态的精确性。

2、为实现上述目的，第一方面，本技术实施例提供了一种电池剩余能量状态估算方法，该方法包括：获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量； 将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

3、可以看出，通过电池的第一关系和电池的工况信息，计算电池的截止能量，使得在现有技术中除计算电池的剩余可放能、剩余可充能量外，还额外计算截止能量，对电池能量状态定义进行补充，用户通过了电池的剩余能量状态可以获知更多信息，提高了电池的剩余能量状态的泛用性。同时通过根据电池的工况信息计算化学能和损耗能量，进而通过损耗能量和计算电池的截止能量，考虑了电池的损耗带来的误差，提高电池剩余能量状态的精确度。

4、结合第一方面，在一种可能的实施例中，根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据电池的工况信息，确定电池所处于的工况，电池所处于的工况包括放电工况和充电工况；若电池处于放电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的差作为电池的截止能量；若电池处于充电工况，将电池的化学能与电池的损耗能量的和作为电池的截止能量。

5、结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量和在当前时刻的第二容量；根据工况信息确定电池所处于的工况，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；若等价电流大于预设电流，则确定电池处于放电工况；若等价电流小于预设电流，则确定电池处于充电工况。

6、结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息包括电池在预设时间前的第一容量、在当前时刻的第二容量、电池的当前荷电状态和电池的最大容量；根据电池的工况信息，计算电池的化学能，包括：根据第二容量、第一容量和预设时间，计算电池从预设时间前至当前时刻的等价电流；根据等价电流，确定电池的运行时间，电池的运行时间为电池达到截止状态需要运行的时间，截止状态包括完全充电状态或者完全放电状态；根据当前荷电状态、等价电流和运行时间，确定电池在运行时间时的荷电状态；根据最大容量、当前荷电状态、在运行时间时的荷电状态和第一关系，确定电池的化学能。

7、结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数和初始极化电压；根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量，包括：根据初始极化电压、等价电流和运行时间，确定极化热；根据运行时间、内阻参数和等价电流，确定电池的欧姆热；根据极化热和欧姆热，确定电池的损耗能量。

8、结合第一方面，在一种可能的实施例中，根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压；若端电压未达到截止电压，则将第一时长与预设差值的和确定为第二时长，并将第二时长设置为新的第一时长；其中，未达到截止电压包括，处于放电工况时，端电压小于放电截止电压，或者处于放电工况时，端电压大于充电截止电压，放电截止电压和充电截止电压是根据第一关系得到的；将新的第一时长代入根据等价电流，确定电池的运行时间，若端电压达到截止电压，则将电池的第一时长确定为运行时间；若电池的第一时长大于或等于最大充放电时间，则将最大充放电时间确定为运行时间，最大充放电时间是根据电池的当前荷电状态、电池的最大容量和等价电流确定的。

9、结合第一方面，在一种可能的实施例中，工况信息还包括内阻参数、极化电容和第一极化电阻参数，根据预先设置的第一时长和等价电流，确定电池的端电压，包括：根据第一时长、等价电流、电池的最大容量、内阻参数和第一关系，确定电池的系统电压；根据第一时长、极化电容、第一极化电阻参数和等价电流，确定电池的极化电压；将等价电流和内阻参数的乘积确定为电池的内阻电压，将极化电压和内阻电压的和确定为电池的损失电压；将系统电压减去损失电压的差确定为电池的端电压。

10、结合第一方面，在一种可能的实施例中，获取电池的第一关系，包括：获取电池的设备信息，根据设备信息获取与设备信息对应的第一关系；获取电池的工作功率，并检测电池的第一温度参数；根据工作功率和第一温度参数调整第一关系，将调整后的第一关系确定为电池的第一关系。

11、结合第一方面，在一种可能的实施例中，电池包括多个电芯，电池的第一关系包括多个电芯中每个电芯对应的第二关系，电池的工况信息包括多个电芯对应的工况信息，根据第一关系和电池的工况信息，计算得到电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量，包括：根据多个电芯中每个电芯对应的第二关系和对应的工况信息，计算得到多个电芯分别对应的剩余可放能量和剩余可充能量；将多个电芯的剩余可放能量之和确定为电池的剩余可放能量，将多个电芯的剩余可充能量之和确定为电池的剩余可充能量；根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量，包括：根据多个电芯的工况信息，分别计算得到多个电芯的化学能和多个电芯的损耗能量，根据多个电芯的损耗能量与多个电芯的化学能分别计算得到多个电芯的截止能量；将多个电芯的截止能量之和确定为电池的截止能量；根据等价电流，确定电池的运行时间，包括：根据多个电芯的工况信息分别确定多个电芯分别对应的运行时间；将多个电芯的运行时间中时长最短的运行时间确定为电池的运行时间。

12、第二方面，本技术实施例提供了一种电池剩余能量状态估算装置，用于执行电池剩余能量状态估算方法，装置包括：

13、获取单元：用于获取表征电池的开路电压与电池的荷电状态的第一关系和电池的工况信息；

14、计算单元：用于根据第一关系和电池的工况信息，计算电池的剩余可放能量和电池的剩余可充能量；

15、根据电池的工况信息，计算电池的化学能；

16、根据电池的工况信息，计算电池的损耗能量；

17、根据损耗能量与化学能，计算电池的截止能量

18、确定单元：用于将电池的剩余可放能量、电池的剩余可充能量和电池的截止能量确定为电池的剩余能量状态。

19、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置由处理器执行，一条或多条指令适于由处理器加载并执行如第一方面的方法的部分或者全部。

20、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，计算机程序使得计算机执行如第一方面的方法的部分或者全部。