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电池剩余能量确定方法、装置、设备、存储介质及产品与流程

2023-08-24 12:07:32 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及储能技术,尤其涉及一种电池剩余能量确定方法、装置、设备、存储介质及产品。


背景技术:

2.受能源危机的影响,储能领域及电动车领域都获得了快速发展。特别是各种储能电池得到了广泛的发展和应用。为了能够准确把控电池的充放电过程,需要确定电池剩余能量(英文为:stete of energy,简称:soe)。
3.目前确定soe时,一般获取电池的当前温度,基于电池的当前温度对电池剩余能量进行确定,由于电池剩余能量不仅与电池温度有关,所以导致对电池剩余电量的确定准确率较低。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种电池剩余能量确定方法、装置、设备、存储介质及产品,解决现有技术中单纯基于电池的当前温度对电池剩余能量进行确定,导致对电池剩余电量的确定准确率较低的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种电池剩余能量确定方法,包括:
6.获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系;所述soe相关参数包括以下参数:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc;
7.获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值;
8.根据所述当前时刻soe相关参数值及多个所述对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
9.可选地,如上述所述的方法,所述获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值,包括:
10.从对应传感器分别获取目标电池的当前时刻电池膨胀受阻力值、当前时刻电池电流值及当前时刻电池温度值;
11.获取目标电池的初始soc及目标电池的额定容量值;
12.基于当前时刻电池电流值、初始soc及目标电池的额定容量值计算当前时刻电池soc值。
13.可选地,如上述所述的方法,所述根据所述当前时刻soe相关参数值及多个所述对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值,包括:
14.将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数,执行如下操作:从多个所述对应关系中,查找到与各辅助soe相关参数值最接近的辅助对应关系;确定各辅助对应关系中目标soe相关参数对应的区间及soe初始估算值对应的区间;采用线性插值算法确定当前时刻目标soe相关参数值对应的目
标soe初始估算值;
15.计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值;
16.根据所述平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
17.可选地,如上述所述的方法,所述根据所述平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值,包括:
18.计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值;
19.将所述平均值与所述能量转换效率值的乘积确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值。
20.可选地,如上述所述的方法,所述获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系之前,还包括:
21.将多个确定数值的电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度作为参数值组输入到仿真测试模型中;
22.采用仿真测试模型中预设的soc计算公式计算各参数值组对应的soc值;
23.采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值;
24.基于各参数值组、对应的soc值及soe值构建所述多个对应关系。
25.可选地,如上述所述的方法,所述采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值,包括:
26.获取各参数值组对应的目标电池两端电压值,所述目标电池两端电压值与参数值组相关联;
27.获取目标电池的初始soe值及目标电池的额定能量值;
28.基于所述初始soe值、所述额定能量值、各参数组中的电池电流值及对应的两端电压值计算各参数值组对应的soe初始估算值。
29.第二方面,本技术实施例提供一种电池剩余能量确定装置,包括:
30.第一获取模块,用于获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系;所述soe相关参数包括以下参数的任意多种:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc;
31.第二获取模块,用于获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值;
32.第三获取模块,用于根据所述当前时刻soe相关参数值及多个所述对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
33.第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
34.所述存储器存储计算机执行指令;
35.所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面任一项所述的方法。
36.第四方面,本技术实施例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计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面中任一项所述的方法。
37.本技术实施例提供一种电池剩余能量确定方法、装置、设备、存储介质及产品,该
方法包括:获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系;所述soe相关参数包括以下参数:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc;获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值;根据所述当前时刻soe相关参数值及多个所述对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。由于对电池剩余能量soe值进行估算时,会受到与soe相关的多种因素的影响,所以本技术在预先构建目标电池的soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系时,基于电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc这些soe相关参数来构建出来的与soe初始估算值的对应关系,所以能够使soe初始估算值更加准确。进而在获取到当前时刻soe相关参数值,并基于当前时刻soe相关参数值及多个所述对应关系确定出当前时刻目标电池soe最终估算值也更加准确。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
40.图1为本技术实施例提供的电池剩余能量确定方法的一种应用场景示意图;
41.图2为本技术一实施例提供的电池剩余能量确定方法的流程图;
42.图3为本技术另一实施例提供的电池剩余能量确定方法的流程图;
43.图4为本技术一实施例提供的电池剩余能量确定装置的结构示意图;
44.图5为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
45.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施例。虽然附图中显示了本技术的某些实施例,然而应当理解的是,本技术可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的是,本技术的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
46.应当理解,上述发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
47.本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明实施例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
48.下面对本技术所涉及的名词进行解释:
49.soe:英文为stete of energy,中文为电池剩余能量,用来反映电池的剩余能量。
50.soc:英文为state of charge,中文为电池电荷状态,指电池中剩余电荷的可用状态,用来反映电池的剩余容量。
51.电池膨胀受阻力:电池在初始状下,受到端板挤压或者在充放电过程中,电池膨胀时与端板挤压形成的阻力。
52.为了清楚理解本技术的技术方案,对现有技术的方案进行详细介绍。
53.目前在电池使用过程中,为了更有效对电池的剩余电量进行估算,一般会考虑到温度对于电池的影响,结合温度参数获取电池的可用剩余能量评价指标。
54.具体地,预先构建温度和电池可用剩余能量soe之间的对应关系图,并建立实时滑动积分窗口,基于对应关系图获取滑动积分窗口的电池可用剩余能量soe,再通过滑动积分窗口对当前时刻电池可用剩余能量的影响,实现对当前时刻电池可用剩余能量soe的估计。但是由于电池的实际剩余电量除了会受到温度单因素的影响,也会受到其他诸如电流、电池膨胀受阻力等多种因素的影响,因此如果单纯只考虑温度,往往会导致对电池剩余电量的确定准确率较低。
55.所以为了解决现有技术中的技术问题,需要综合考虑多个soe相关参数对于soe的影响。由于在对soe进行确定时,需要实时确定soe,进而能够基于实时确定出的soe确定对目标电池的下一步操作。所以为了准确确定当前时刻soe相关参数值对当前时刻目标电池soe的影响,需要预先构建出目标电池的soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系,进而该对应关系及当前时刻soe相关参数值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。而在构建目标电池的soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系时,由于电池膨胀受阻力、电池电流、温度等会对电池的实时电压产生影响,实时电压对soe有直接的影响,并且soc也对soe有比较紧密的关联,所以在构建soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系时,构建的是soe初始估算值与电池膨胀受阻力值、电池电流值、电池温度值、电池电荷状态soc值的多个对应关系。
56.图1为本技术实施例提供的电池剩余能量确定方法的一种应用场景示意图,如图1所示,在该应用场景中,目标电池可以为电动车辆的电池,在目标电池上具有多个传感器。具体可包括压力传感器,电流传感器及温度传感器。其中,压力传感器可设置在压板与电芯之间,电流传感器可设置于目标电池的电芯外侧,温度传感器可设置于目标电池的电芯外侧。电池剩余能量确定装置与各传感器连接。在电池剩余能量确定装置中还存储有预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。在确定满足电池剩余能量确定条件时,进行本技术实施例提供的电池剩余能量确定方法。如在图1所示的目标电池中,11为电池的电芯,12为压板,用于固定电芯,13为压力传感器,用于采集当前时刻电池膨胀受阻力,14为电流传感器,用于采集当前时刻电池电流,15为温度传感器,用于采集当前时刻电池电流。电池剩余能量确定装置16与各传感器连接,在各个传感器采集数据后,会输入到电池剩余能量确定装置16中进行计算,进而确定目标电池剩余能量。
57.作为一种可选实施方式,如图1所示,在当前时刻目标电池的soe最终估算值后,若当前时刻目标电池的soe最终估算值小于预设剩余能量阈值,则向电动车辆17发出充电提醒及剩余电量提醒。
58.可以理解的是,本技术提供的电池剩余能量确定方法的另一种应用场景中,还可以应用在储能领域。那么在执行本技术提供的电池剩余能量确定方法后,若确定当前时刻目标电池的soe最终估算值满足充电条件,则对目标电池进行充电。若确定当前时刻目标电池的soe最终估算值满足放电条件,则对目标电池进行放电。
59.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本技术的实施例进行描述。
60.实施例一
61.图2为本技术一实施例提供的电池剩余能量确定方法的流程图,如图2所示,本实施例提供的电池剩余能量确定方法的执行主体为电池剩余能量确定装置,该电池剩余能量确定装置的位于电子设备中,电子设备可以为表示各种形式的数字计算机。诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。本实施例提供的电池剩余能量确定方法包括以下步骤:
62.步骤201,获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。
63.其中,soe相关参数,是影响soe值的参数。本实施例中,soe相关参数包括以下参数:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc。
64.本实施例中,目标电池是对确定soe对应的电池。目标电池的类型不做限定,如可以为铅酸电池、镍系电池、锂系电池等。
65.其中,目标电池的soe初始估算值是对目标电池的soe进行初步估算的值。
66.具体地,本实施例中,预先构建目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系,并可将对应关系采用预设数据结构进行存储到预设存储区域,进而访问预设存储区域,获取到预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。
67.可选地,预设数据结构可以为数据表。则多个对应关系可以为对应关系表。可以理解的是,可以采用其他数据结构进行存储,本实施例中对此不做限定。
68.可选地,预设存储区域可以为电子设备的磁盘、硬盘或内存内的存储区域,本实施例中对此不做限定。
69.步骤202,获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值。
70.其中,当前时刻soe相关参数值是目标电池在实际充放电过程中,实时监测到的当前时刻的soe相关参数值。的当前时刻soe相关参数值包括:当前时刻电池膨胀受阻力值、当前时刻电池电流值、当前时刻电池温度值,以及当前时刻soc值。
71.具体的,本实施例中,获取目标电池对应的当前时刻电池膨胀受阻力值、电池电流值、电池温度值是通过部署在电池上的对应传感器来获取的;获取目标电池对应的当前时刻的soc值,是通过获取目标电池的初始soc以及目标电池的额定容量,并基于当前时刻电池电流值、目标电池的初始soc及目标电池的额定容量计算得到的。
72.可以理解的是,获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值的方式还可以为其他方式,本实施例中对此不做限定。
73.步骤203,根据当前时刻soe相关参数值及多个对应关系,确定当前时刻目标电池
的soe最终估算值。
74.其中,soe最终估算值是对当前时刻目标电池的soe进行最终估算的结果值。
75.本实施例中,由于soe最终估算值受到不同的soe相关参数同时作用的影响,所以在确定当前时刻目标电池的soe最终估算值之前,要先确定当前时刻不同的soe相关参数值对应的不同soe初始估算值,即将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,以此确定对应的目标soe初始估算值,然后通过计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值,进而确定soe最终估算值。
76.具体的,本实施例中,获取当前时刻电池温度值对应的目标soe初始估算值,首先基于对应关系,查找到与当前时刻下电池膨胀受阻力值、电池电流值及soc值最接近的值,再确定当前时刻电池温度值对应的区间及soe初始估算值对应的区间,进而利用线性插值算法确定当前时刻电池温度值对应的目标soe初始估算值。
77.本实施例中,获取当前时刻电池膨胀受阻力值对应的目标soe初始估算值、获取当前时刻电池电流值对应的目标soe初始估算值以及当前时刻soc值对应的目标soe初始估算值与获取当前时刻电池温度值对应的目标soe初始估算值实现方式类似,在此不再一一赘述。
78.本技术实施例提供的一种电池剩余能量确定方法,该方法包括:获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系;soe相关参数包括以下参数:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc;获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值;根据当前时刻soe相关参数值及多个对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。由于对电池剩余能量soe值进行估算时,会受到与soe相关的多种因素的影响,所以本技术在预先构建目标电池的soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系时,基于电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc这些soe相关参数来构建出来的与soe初始估算值的对应关系,所以能够使soe初始估算值更加准确。进而在获取到当前时刻soe相关参数值,并基于当前时刻soe相关参数值及多个对应关系确定出当前时刻目标电池soe最终估算值也更加准确。
79.实施例二
80.图3为本技术另一实施例提供的电池剩余能量确定方法的流程图,如图3所示,本实施例提供的电池剩余能量确定方法在上述实施例提供的电池剩余能量确定方法的基础上,在获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系之前,还包括对构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系的步骤,并且对步骤202-步骤203进行了进一步的细化,则本实施例提供的电池剩余能量确定方法还包括以下步骤:
81.步骤301,构建目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。
82.作为一种可选实施方式,本实施例中,步骤301包括以下步骤:
83.步骤3011,将多个确定数值的电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度作为参数值组输入到仿真测试模型中。
84.其中,电池膨胀受阻力是利用夹装工具对电池施加压力来确定选值,电池电流和电池温度选取差值变化相同的值,本实施例中,对电池膨胀受阻力的选取值可以为200kgf、
300kgf、400kgf;电流的选取值可以为-1c,-0.5c,0,0.5c,1c(充电为正,放电为负,c为电流倍率),温度的选取值可以为-10℃、10℃、30℃、50℃。
85.本实施例中,仿真测试模型是以与目标电池,或与目标电池相同容量值的电池为测试对象,对于输入参数电池膨胀受阻力、温度、电流分别取不同的值进行组合测试,保证每种可能性都出现,实现交叉组合的模型仿真测试。
86.示例性的,测试对象可以为容量值为100ah电池,可选地,仿真测试模型也可以其他容量电池作为测试对象,本实施例中对此不做限定。
87.可选地,电池膨胀力受阻力、电池电流、电池温度的选值也可以采取其他方式,本实施例中对此不做限定。
88.步骤3012,采用仿真测试模型中预设的soc计算公式计算各参数值组对应的soc值。
89.其中,预设的soc计算公式为式(1)所示:
[0090][0091]
其中,soc0为电池初始状态下的值,即初始soc,i为电池电流。
[0092]
本实施例中,将电池膨胀受阻力、温度、电流作为输入参数选取不同的值,形成不同参数值组,输入到仿真测试模型中进行交叉组合的模型仿真测试。仿真模型通过预设的soc计算公式输出多组对应的soc值。
[0093]
步骤3013,采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值。
[0094]
其中,预设的soe计算公式为式(2)所示
[0095][0096]
其中,soe0为电池初始状态下的值,即为初始soe,u为电池电压,即在仿真测试模型中输入不同组合的参数值后,对应的电池电压,i为电池电流。
[0097]
本实施例中,将电池膨胀受阻力、温度、电流作为输入参数选取不同的值,形成不同参数值组,由于电池膨胀受阻力、温度、电流会对电压产生影响,所以将输入参数选取不同的值输入到仿真测试模型中进行交叉组合的模型仿真测试时,仿真模型输出通过预设的soe计算公式,输出对应的soe值,该soe值为soe初始估算值。
[0098]
步骤3014,基于各参数值组、对应的soc值及soe值构建多个对应关系。
[0099]
本实施例中,构建多个对应关系是将各参数值组、对应的soc值选取不同的值,输入到仿真测试模型中,并基于预设的soc计算公式计算各参数值组对应的soc值,且并基于仿真测试模型中预设的soe计算公式输出多组对应的soe初始估算值soe值,以此构建各参数值组、对应的soc值及soe初始估算值soe值之间的多个对应关系。
[0100]
其中,该对应关系采用预设数据结构进行存储到预设存储区域,进而访问预设存储区域,获取到预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。
[0101]
可选地,本实施例中,多个对应关系可以为对应关系表的形式,或者其他形式,本实施例对此不做限定。
[0102]
可选地,预设存储区域可以为电子设备的磁盘、硬盘或内存内的存储区域,本实施例中对此不做限定。
[0103]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在构建目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系时,将多个确定数值的电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度作为参数值组输入到仿真测试模型中;采用仿真测试模型中预设的soc计算公式计算各参数值组对应的soc值;采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值;基于各参数值组、对应的soc值及soe值构建多个对应关系。由于电池在充放电过程中,电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度会对电池电压产生影响,进而影响电池的soe初始估算值,同时,表示电池剩余电量的soc值也会影响电池的soe初始估算值,所以本技术在进行仿真测试时,综合考虑电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度及对应soc值,能够有效提高soe初始估算值的精确度。由于不同的参数组值和soc值对应的soe值不同,通过预设soc计算公式和soe计算公式,能够有效反应各参数值组、对应的soc值及soe值之间一一对应关系。
[0104]
作为一种可选实施方式,本实施例中,步骤3013包括以下步骤:
[0105]
步骤3013a,获取各参数值组对应的目标电池两端电压值,目标电池两端电压值与参数值组相关联。
[0106]
本实施例中,由于电池膨胀受阻力、温度、电流均会对电池两端的电压产生影响,进而影响soe值。所以需要获取各参数值组对应的目标电池两端电压值。
[0107]
其中,目标电池两端电压值是在仿真测试时通过电压传感器进行采集的。
[0108]
步骤3013b,获取目标电池的初始soe值及目标电池的额定能量值;
[0109]
其中,目标电池的初始soe值为电池初始状态下(即电池开路状态下)soe的值,目标电池的额定能量是通过计算目标电池的额定电压和额定容量的乘积得到的。
[0110]
本实施例中,在进行仿真测试时,目标电池的soe值是基于初始soe值的进行变化的,所以获取目标电池的初始soe值。
[0111]
本实施例中,在仿真测试模型上预设有目标电池的初始soe值,并存储有计算得到的目标电池的额定能量值,所以可从仿真测试模型中获取目标电池的初始soe值及目标电池的额定能量值。
[0112]
步骤3013c,基于初始soe值、额定能量值、各参数组中的电池电流值及对应的两端电压值计算各参数值组对应的soe初始估算值。
[0113]
其中,计算各参数值组对应的soe初始估算值是基于仿真测试模型中预设的soe计算公式进行计算的。具体预设的soe计算公式可如式(2)所示。所以将初始soe值soe0、额定能量值、各参数组中的电池电流值i及对应的两端电压值u输入到式(2)中,计算出各参数值组对应的soe初始估算值。
[0114]
本实施例中,由于各参数电池膨胀受阻力、温度、电流均会对电压产生影响,所以在仿真测试模型中输入不同的参数值组后,使得电池两端的电压值不同,进而实现对各参数值组对应的soe初始估算值的计算。
[0115]
可以理解的是,在构建出目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数
值的多个对应关系后,后续对确定当前时刻目标电池的soe最终估算值时无需重复构建多个对应关系。
[0116]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值时,获取各参数值组对应的目标电池两端电压值,目标电池两端电压值与参数值组相关联;获取目标电池的初始soe值及目标电池的额定能量值;基于初始soe值、额定能量值、各参数组中的电池电流值及对应的两端电压值计算各参数值组对应的soe初始估算值,由于温度、电池膨胀受阻力、电流通过影响目标电池的电压,进而影响目标电池的剩余能量,所以获取各参数值组对应的目标电池两端电压值,进而通过初始soe值、额定能量值、各参数组中的电池电流值及对应的两端电压值计算各参数值组对应的soe初始估算值,使其结果更接近实际情况,所以更加准确,更具有参考价值。
[0117]
步骤302,获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系。
[0118]
其中,相关参数包括以下参数:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc。
[0119]
本实施例中,步骤302的实现方式与上述实施例中步骤201的实现方式类似,在此不再一一赘述。
[0120]
步骤303,获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值。
[0121]
作为一种可选实施方式,本实施例中,步骤303包括以下步骤:
[0122]
步骤3031,从对应传感器分别获取目标电池的当前时刻电池膨胀受阻力值、当前时刻电池电流值及当前时刻电池温度值。
[0123]
本实施例中,在目标电池上部署相应的传感器,包括压力传感器、电流传感器以及温度传感器等,以能够实时获取电池膨胀受阻力值、电池电流值及电池温度值。
[0124]
步骤3032,获取目标电池的初始soc及目标电池的额定容量值。
[0125]
其中,目标电池的初始soc为电池初始状态下(即电池开路状态下)的电池可用电量,目标电池的额定容量是电池生产厂家已测定好的值。
[0126]
本实施例中,在进行仿真测试时,目标电池的soc值是基于初始soc值的进行变化的,所以需要获取目标电池的初始soc值。
[0127]
本实施例中,在仿真测试模型上预设了目标电池的初始soc值,也可存储电池厂家给定的目标电池的额定容量,所以可从仿真测试模型中获取目标电池的初始soc值及目标电池的额定容量值。
[0128]
步骤3033,基于当前时刻电池电流值、初始soc及目标电池的额定容量值计算当前时刻电池soc值。
[0129]
其中,计算当前对应时刻soc初始估算值是基于仿真测试模型中预设的soc计算公式进行计算的。具体的预设的soc计算公式如式(1)所示。
[0130]
具体地,将当前时刻电池电流值i,初始soc即soc0,额定容量值输入到式(1),通过式(1)计算出当前时刻电池soc值。
[0131]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值时,从对应传感器分别获取目标电池的当前时刻电池膨胀受阻力值、当前时刻电池电流值及当前时刻电池温度值;获取目标电池的初始soc及目标电池的额定容量值;基于
当前时刻电池电流值、初始soc及目标电池的额定容量值计算当前时刻电池soc值。由于电池膨胀受阻力值、电池电流值及电池温度值是瞬时变化的值,而传感器采集数据时具有灵敏度高、精度高等特点,且具有自动存储等功能,所以通过部署对应的传感器来采集当前时刻的电池膨胀受阻力值、电池电流值及电池温度值,使获取到值更精确、更及时。又由于当前时刻电池soc值是受到初始soc的影响,并基于当前时刻电池电流和额定容量之间的关系发生变化的,所以基于获取的目标电池初始soc、额定容量值及当前时刻的电池电流值计算当前时刻电池soc值,更符合目标电池的实际变化,使其值更具有现实意义。
[0132]
步骤304,根据当前时刻soe相关参数值及多个对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0133]
作为一种可选实施方式,本实施例中,步骤304包括以下步骤:
[0134]
步骤3041,将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数,执行如下操作:从多个对应关系中,查找到与各辅助soe相关参数值最接近的辅助对应关系;确定各辅助对应关系中目标soe相关参数对应的区间及soe初始估算值对应的区间;采用线性插值算法确定当前时刻目标soe相关参数值对应的目标soe初始估算值。
[0135]
其中,soe相关参数是影响soe值的参数,包括电池膨胀受阻力值、电池电流值、电池温度值以及soc值。
[0136]
本实施例中,考虑到不同的soe相关参数对soe值的影响不同,所以需要将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数。如,将当前时刻温度值作为目标soe相关参数,则电池膨胀受阻力值、电池电流值以及soc值为辅助soe相关参数。
[0137]
其中,线性插值算法是基于当前时刻目标soe相关参数值查找对应关系,当其对应关系不存在时,采用一种的算法。
[0138]
具体地,本实施例中,确定当前时刻温度值对应的目标soe初始估算值时,是基于的对应关系,查找到与电池膨胀受阻力值、电池电流值以及soc值最接近的辅助对应关系,再确定当前时刻温度值所对应的区间以及soe初始估算值所对应的区间,进而利用线性插值算法确定当前时刻温度值对应的目标soe初始估算值。在此基础上,依次将其他soe相关参数作为目标参数,分别求出对应的目标soe初始估算值。
[0139]
步骤3042,计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值。
[0140]
本实施例中,由于各目标soe相关参数会同时影响目标电池当前时刻的soe最终估算值,所以在计算目标电池当前时刻的soe最终估算之前,需要计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值。
[0141]
本实施例中,在计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值时,将计算得到的各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值,相加后取平均值。
[0142]
步骤3043,根据平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0143]
其中,soe最终估算值是对当前时刻目标电池的剩余能量预估的最终结果。
[0144]
作为一种可选实施方式,本实施例中,可直接将各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0145]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在根据当前时刻soe相关参数值及多个
对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值时,将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数,执行如下操作:从多个对应关系中,查找到与各辅助soe相关参数值最接近的辅助对应关系;确定各辅助对应关系中目标soe相关参数对应的区间及soe初始估算值对应的区间;采用线性插值算法确定当前时刻目标soe相关参数值对应的目标soe初始估算值;计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值;根据平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。由于当前时刻目标电池的soe最终估算值受到多个soe相关参数同时作用的影响,每个soe相关参数在查找对应关系时,会受到其他相关参数的约束,且无法保证所有soe相关参数同时匹配到对应关系,所以本技术将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数,实现对应关系的查找,进而确定目标参数对应的soe初始估算值,并通过计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值,确定目标电池的soe最终估算值。使计算目标电池的soe最终估算值时能够同时考虑多个参数的影响,进而提高soe最终估算值的精确度。
[0146]
作为另一种可选实施方式,本实施例中,步骤3043包括以下步骤:
[0147]
步骤3043a,计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值。
[0148]
其中,预设个数采样周期是将当前时刻往前预设个数的采样周期。
[0149]
本实施例中,能量转换效率值是通过实际输出能量与估计输出能量值的比值来计算的。
[0150]
本实施例中,示例性地,设定采样周期为1s,预设10个采样周期,即可对当前时刻前10s内对应的能量转换效率进行计算。本实施例不对采样周期做限制。
[0151]
步骤3043b,将平均值与能量转换效率值的乘积确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0152]
其中,平均值为当前时刻各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值。
[0153]
本实施例中,考虑到目标电池的电池剩余能量是连续变化的量,当前时刻前相邻时间段内目标电池的剩余能量转化效率能够对当前时刻估算目标电池的剩余能量起到修正作用,所以将当前时刻的平均值乘以前n个采样周期内的能量转换效率以确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0154]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在根据平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值时,计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值;将平均值与能量转换效率值的乘积确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值。考虑在实际的电池充放电过程中,目标电池的剩余能量是连续变化的值,即当前时刻目标电池的剩余能量会受到前面连续n个时刻剩余能量值影响,所以需要计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值,并将平均值与能量转换效率值的乘积确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值,实现对当前时刻soe最终估算值的修正,提高结果准确性。
[0155]
可选地,在步骤3043a包括以下步骤:
[0156]
步骤3043a1,计算时间区间内目标电池的实际能量输出值。
[0157]
其中,目标电池的实际能量输出值是目标电池在充放电过程中实际消耗的能量。
[0158]
本实施例中,利用积分方法,计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内的目标电池的实际能量输出值。实际能量输出值可表示为式(3)所示:
[0159][0160]
其中,en表示实际能量输出值,u表示当前时刻目标电池两端的电压,i表示当前时刻目标电池的电流。
[0161]
示例性地,预设个数为10,采样周期为1s,当前时刻为8点,则计算计算7点51到8点这个时间区间内的目标电池的实际能量输出值。
[0162]
步骤3043a2,计算时间区间内目标电池的能量输出估计值。
[0163]
其中,目标电池的能量输出估计值是对目标电池在充放电过程中预估消耗的能量。
[0164]
本实施例中,通过分别计算目标电池当前时刻及n个采样周期之前时刻各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值,并将两者做差取绝对值后,再乘以额定能量值,进而得到时间区间内目标电池的能量输出估计值。
[0165]
其中,能量输出估计值可表示为式(4)所示:
[0166][0167]
其中,e
soe
表示时间区间内目标电池的能量输出估计值,为当前时刻的各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值,为n个采样周期之前时刻各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值。
[0168]
步骤3043a3,将实际能量输出值与能量输出估计值的比值确定为能量转换效率值。
[0169]
其中,能量转换效率值的计算公式如式(5)所示:
[0170][0171]
其中,ηn即为能量转换效率值,en为实际能量输出值,e
soe
为能量输出估计值。
[0172]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值时,计算时间区间内目标电池的实际能量输出值;计算时间区间内目标电池的能量输出估计值;将实际能量输出值与能量输出估计值的比值确定为能量转换效率值。实现从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值的计算。由于目标电池实际的能量输出值与估计的能量输出值之间是相关联的,实际的能量输出值发生变化时,估计的能量输出值也应对应产生变化,所以计算时间区间内目标电池的实际能量输出值及能量输出估计值,并构建两者之间的关系,将其比值确定为能量转换效率值,能够准确计算出当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值。
[0173]
作为一种可选实施方式,本实施例中,步骤3043a2包括以下方案:
[0174]
步骤3043a21,根据当前时刻前预设个数采样周期起始时刻的soe相关参数值及多
个对应关系,确定起始时刻目标电池的soe初始估算值。
[0175]
本实施例中,起始时刻目标电池的soe初始估算值是通过计算起始时刻各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值来确定的。具体的方式与上述实施例中的相关步骤类似,在此不再一一赘述。
[0176]
步骤3043a22,获取当前时刻目标电池的soe初始估算值。
[0177]
本实施例中,当前时刻目标电池的soe初始估算值即为当前时刻各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值,分别以电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度及计算出的soc值作为当前时刻目标soe相关参数,计算其对应的目标soe初始估算值,再将所求的各个目标soe初始值取平均值,并以此作为当前时刻目标电池的soe初始估算值。
[0178]
步骤3043a23,计算起始时刻目标电池的soe初始估算值与当前时刻目标电池的soe初始估算值的差值绝对值,其计算方式可表示为如式(6)所示:
[0179][0180]
其中,起始时刻目标电池的soe初始估算值,当前时刻目标电池的soe初始估算值,代表两者的差值绝对值。
[0181]
其中,两者的差值绝对值表示从起始时刻到当前时刻的时间段内,目标电池进行充放电过程中soe初始估算值的变化量。
[0182]
步骤3043a24,计算目标电池的额定能量值与差值绝对值的乘积,并将乘积确定为能量输出估计值。
[0183]
其中,能量输出估计值可表示为如式(7)所示:
[0184][0185]
其中,e
soe
为能量输出估计值。
[0186]
其中,由于差值绝对值是个百分数值,并非预估的能量输出值,所以要计算目标电池的额定能量值与差值绝对值的乘积,以此确定能量输出估计值。
[0187]
本实施例提供的电池剩余能量确定方法,在计算时间区间内目标电池的能量输出估计值时,根据当前时刻前预设个数采样周期起始时刻的soe相关参数值及多个对应关系,确定起始时刻目标电池的soe初始估算值;获取当前时刻目标电池的soe初始估算值;计算起始时刻目标电池的soe初始估算值与当前时刻目标电池的soe初始估算值的差值绝对值;计算目标电池的额定能量值与差值绝对值的乘积,并将乘积确定为能量输出估计值。由于目标电池的soe初始估算值是连续变化的值,需要通过计算起始时刻和当前时刻目标电池的soe初始估算值的差值,来确定时间区间内的soe初始估算值的变化量;同时由于soe初始估算值的变化量为百分数值,并非预估的能量输出值,所以要计算目标电池的额定能量值与差值绝对值的乘积,以此确定能量输出估计值,能够更准确计算出时间区间内目标电池的能量输出估计值。
[0188]
实施例三
[0189]
图4为本技术一实施例电池剩余能量确定装置的结构示意图,如图4所示,本实施例提供的电池剩余能量确定装置位于电子设备中。则本实施例提供的电池剩余能量确定装置40包括:第一获取模块41,第二获取模块42,第三获取模块43。
[0190]
其中,第一获取模块41,用于获取预先构建的目标电池的电池剩余能量soe初始估算值与soe相关参数值的多个对应关系;soe相关参数包括以下参数的任意多种:电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度、电池电荷状态soc;第二获取模块42,用于获取目标电池对应的当前时刻soe相关参数值。第三获取模块43,用于根据当前时刻soe相关参数值及多个对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0191]
本实施例提供的电池剩余能量确定装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
[0192]
可选地,第二获取模块42,具体用于:
[0193]
从对应传感器分别获取目标电池的当前时刻电池膨胀受阻力值、当前时刻电池电流值及当前时刻电池温度值;获取目标电池的初始soc及目标电池的额定容量值;基于当前时刻电池电流值、初始soc及目标电池的额定容量值计算当前时刻电池soc值。
[0194]
可选地,第三获取模块43,具体用于:
[0195]
将各soe相关参数轮流作为目标soe相关参数,同时除目标soe相关参数外的相关参数作为辅助soe相关参数,执行如下操作:从多个对应关系中,查找到与各辅助soe相关参数值最接近的辅助对应关系;确定各辅助对应关系中目标soe相关参数对应的区间及soe初始估算值对应的区间;采用线性插值算法确定当前时刻目标soe相关参数值对应的目标soe初始估算值;计算各目标soe相关参数对应的目标soe初始估算值的平均值;根据平均值确定当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0196]
可选地,第三获取模块43在根据当前时刻soe相关参数值及多个对应关系,确定当前时刻目标电池的soe最终估算值时,具体用于:
[0197]
计算从前预设个数采样周期到当前时刻所形成时间区间内对应的能量转换效率值;将平均值与能量转换效率值的乘积确定为当前时刻目标电池的soe最终估算值。
[0198]
可选地,本实施例提供的电池剩余能量确定装置还包括:构建模块。
[0199]
其中,构建模块,具体用于:
[0200]
将多个确定数值的电池膨胀受阻力、电池电流、电池温度作为参数值组输入到仿真测试模型中;采用仿真测试模型中预设的soc计算公式计算各参数值组对应的soc值;采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值;基于各参数值组、对应的soc值及soe值构建多个对应关系。
[0201]
可选地,构建模块在采用仿真测试模型中预设的soe计算公式计算各参数值组对应的soe初始估算值时,具体用于:获取各参数值组对应的目标电池两端电压值,目标电池两端电压值与参数值组相关联;获取目标电池的初始soe值及目标电池的额定能量值;基于初始soe值、额定能量值、各参数组中的电池电流值及对应的两端电压值计算各参数值组对应的soe初始估算值。
[0202]
实施例四
[0203]
图5为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图,如图5所示,该电子设备50具体可以为电池控制装置。包括:处理器52以及与处理器通信连接的存储器51。
[0204]
其中,存储器51,存储计算机执行指令。处理器52,执行存储器存储的计算机执行指令,以实现上述任意一个实施例提供的电池剩余能量确定方法。
[0205]
相关说明可以对应参见附图中的步骤所对应的相关描述和效果进行理解,此处不
做过多赘述。
[0206]
在图5对应的实施例中,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机执行指令。存储器可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
[0207]
其中,存储器和处理器通过总线连接。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect,简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0208]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行以实现本发明任一个实施例提供的电池剩余能量确定方法。
[0209]
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例提供的电池剩余能量确定方法。
[0210]
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0211]
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0212]
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
[0213]
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0214]
在本发明的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0215]
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这应当理解为要求这样操作以所示
出的特定次序或以顺序次序执行,或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
[0216]
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
再多了解一些

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