CN112485686A - 确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请是关于确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质。根据一实施例的确定电池阻抗的方法包括:获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn,其中n=0,1,2,3...,n是非负整数;基于第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn;基于在时间点Dn所确定的第一放电深度DODn确定第一阻抗Rn。本申请实施例提供的确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质可实现电池阻抗的更加准确的更新,进而能够准确预测出电池的剩余电量。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电池领域,特别是涉及确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质。
背景技术
目前,锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点,在电动交通工具以及储能设施等大中型电动设备方面具有广泛的应用前景,因此锂离子电池成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。
锂离子电池在使用过程中,随着时间的推移,锂离子电池会逐渐老化,进而导致锂离子电池的阻抗明显增大。若不能及时更新锂离子电池的阻抗,则无法保证电量算法的精度,进而导致锂离子电池的剩余容量显示不够准确,从而影响用户的使用。举例来说,如果无法准确预测电池的剩余容量,电动车辆可能在行驶在高速公路上时失去动能进而产生危险或事故。举例来说,如果无法准确预测电池的剩余容量,可能无法针对是否针对车用电池进行充电做出正确的判断,若此时电动车辆在距离充电站相对较远的地方失去动能(例如在沙漠或荒野中),会造成很大的不便,甚至影响安全(在低温环境中缺乏电池提供热能)。
因此,关于如何及时且准确地更新电池的阻抗,业内还有很多技术问题需要解决。
发明内容
本申请实施例的目的之一在于提供一种确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质,其能够及时且准确地更新电池的阻抗,进而实现电池剩余容量的准确预测。
根据本申请的一实施例提供的一种电池,其包括:获取所述电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn,其中n=0,1,2,3...,n是非负整数;基于所述第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn;基于在时间点Dn所确定的所述第一放电深度DODn确定第一阻抗Rn。
在本申请的一些实施例中,当所述第一放电深度DODn等于第一比例q1时,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第二阻抗R1n。
在本申请的一些实施例中,当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q1+i×q3时,其中q3为第三比例,i=1,2,3...,i是正整数,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第三阻抗R2n,其中第一比例q1小于第二比例q2。
在本申请的一些实施例中,其中当所述第一放电深度DODn大于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q2+i×q4时,其中q4为第四比例时,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第四阻抗R3n。
在本申请的一些实施例中,其中根据所述电池的浓差阻抗的响应速率确定时间点D0的值。
在本申请的一些实施例中,其中时间点D0的值的范围为500秒至800秒。
在本申请的一些实施例中,其中所述第三比例q3不等于所述第四比例q4。
在本申请的一些实施例中,其中所述第一比例q1等于10%,所述第二比例q2的范围为70%至80%。
在本申请的一些实施例中,其中所述第三比例q3的范围为8%至12%,且所述第四比例q4的范围为2%至5%。
在本申请的一些实施例中,其中所述第一放电深度DODn小于所述第一比例q1时,确定在时间点Dn的第一阻抗Rn的步骤包括:基于所述电池的第一老化参数A0确定所述电池在时间点Dn时的第一阻抗Rn,其中所述第一老化参数A0为所述电池在静置状态下的老化参数。
在本申请的一些实施例中,其进一步包括当所述第一放电深度DODn等于所述第一比例q1时,基于所得到的所述第二阻抗R1n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
在本申请的一些实施例中,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于所述第二比例q2时,每当得到所述第三阻抗R2n时,基于所得到的所述第三阻抗R2n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
在本申请的一些实施例中,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第二比例q2时,每当得到所述第四阻抗R3n时,基于所得到的所述第四阻抗R3n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
在本申请的一些实施例中,基于所述电池在时间点Dn的第二老化参数An确定所述电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1。
在本申请的一些实施例中,基于所述第二老化参数An和所述电池的第二放电深度DODm确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系,其中所述电池的第二放电深度DODm等于或大于所述第一放电深度DODn,且m=0,1,2,3...,m是非负整数。
在本申请的一些实施例中,其中DODm+1与DODm之间相差第五比例q5。
在本申请的一些实施例中,其中所述第五比例q5的范围为3%至8%。
在本申请的一些实施例中,其中所述确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系还包括:基于所述第二阻抗R1n、所述第三阻抗R2n或所述第四阻抗R3n确定所述电池的温升模型。
在本申请的一些实施例中,其进一步包括当所述电池的第一电压Vm等于所述电池的截止电压Vterm时确定最大放电深度DODmax。
在本申请的一些实施例中,基于所述最大放电深度DODmax、所述第二放电深度DODm、以及所述电池的最大电荷容量Qmax确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的剩余电荷Qres。
在本申请的一些实施例中,基于经确定的在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres、在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm,在第一放电深度DOD0时的已放电电荷Q0确定所述电池的满充容量FCC。
在本申请的一些实施例中,基于经确定的在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres和经确定的所述电池的满充容量FCC确定所述电池的荷电状态SOC。
根据本申请的一实施例提供的一种电子装置,其包括:处理器;及存储器及存储在所述存储器上且可在所述处理器上运行的计算机程序;所述处理器、所述存储器及所述计算机程序经配置以使所述电子装置实现以下步骤:获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn,其中n=0,1,2,3...,n是非负整数;基于获取的所述第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn;基于在时间点Dn所确定的所述第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
根据本申请的一实施例提供的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以上任一实施例所述的方法。
本申请实施例提供的确定电池阻抗的方法、电子装置及计算机可读存储介质,可及时且准确地更新电池的阻抗,实现电池剩余容量的准确预测。
附图说明
在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请实施例。显而易见地,下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言,在不需要创造性劳动的前提下,依然可根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。
图1为根据本申请一实施例的电子装置的结构示意图
图2为根据本申请一实施例的确定电池阻抗的方法的流程图
图3为根据本申请一实施例的电池放电深度与电池工作电压及开路电压的曲线图
图4为根据本申请一实施例的电池已放电电荷与电池实际工作电压、电池仿真工作电压及电池开路电压的曲线图
图5为根据本申请一实施例的得到图4所示的电池已放电电荷与电池仿真工作电压的曲线图的方法的流程图
图6为根据本申请一实施例的确定电池剩余电荷的方法的流程图
图7为根据本申请一实施例的确定电池满充容量的方法的流程图
图8为根据本申请一实施例的确定电池荷电状态的方法的流程图
图9为根据本申请一实施例的电池阻抗确定装置的模块图
图10为根据本申请一实施例的电池阻抗确定装置电路的结构示意图
具体实施方式
本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中,将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应所述被解释为对本申请的限制。
如本文中所使用,术语“约”、“大体上”、用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说,当结合数值使用时,术语可指代小于或等于所述数值的±10%的变化范围,例如小于或等于±5%、小于或等于±0.5%、或小于或等于±0.05%。举例来说,如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10%,那么可认为所述两个数值“大体上”相同。
再者,为便于描述,“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
在本申请中,除非经特别指定或限定之外,“设置”、“连接”、“耦合”、“固定”以及与其类似的用词在使用上是广泛地,而且本领域技术人员可根据具体的情况以理解上述的用词可是,比如,固定连接、可拆式连接或集成连接;其也可是机械式连接或电连接;其也可是直接连接或通过中介结构的间接连接;也可是两个组件的内部通讯。
图1为本申请一实施例的电子装置100的结构示意图。
如图1所示,电子装置100包括:存储器10、至少一个处理器11、电池12、模数转换器13及传感器14。上述元件之间可通过总线连接,也可直接连接。电池阻抗确定模块15运行于电子装置100中。
需要说明的是,图1仅为举例说明电子装置100。在其他实施例中,电子装置100也可包括更多或者更少的元件,或者具有不同的元件配置。所述电子装置100可为电动摩托、电动单车、电动汽车、手机、平板电脑、个数数字助理、个人电脑,或者任何其他适合的可充电式设备。
所述电池12为可充电电池,用于给所述电子装置100提供电能。例如,所述电池12可是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。所述电池12通过电池管理***(BMS)与所述处理器11逻辑相连,从而通过所述电池管理***实现充电、以及放电等功能。所述电池管理***可通过CAN或RS485与储能逆变器(PCS)通讯连接。所述电池12包括电芯(图未示)。
所述模数转换器13用于测量所述电池12的电芯在充电、放电、或静置过程中的电压及电流。在本实施例中,所述模数转换器13包括数字过滤器。所述数字过滤器用于对所述电池12的电芯在充电、放电、或静置过程中的电压及电流进行滤波。在一实施例中,所述数字过滤器可是一阶低通滤波器。所述模数转换器13需要对采集的数据进行处理,例如过滤等。所述模数转换器13在对采集的数据进行处理区间,无法采集数据,导致所述模数转换器13存在死区时间。模数转换器13是位于整个装置100中的硬件电路。模数转换器13可独立对所需要的相关数据进行采集、处理和转换。模数转换器13可和处理器11共同对所需要的相关数据进行采集、处理和转换。
所述传感器14用于测量所述电池12的电芯在充电、放电、或静置过程中的温度。在一实施例中,所述传感器14可是一负温度***(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻。可理解的是,所述电子装置100还可包括其他装置,例如压力传感器、光线传感器、陀螺仪、湿度计、红外线传感器等。
所述电池阻抗确定模块15可包括储存于例如存储器10中的软件模块(softwaremodule)。电池阻抗确定模块15可由处理器11所执行。
在其他实施例中,电池阻抗确定模块15是位于整个装置100中的硬件电路,或是位于处理器11中的软件模块。电池阻抗确定模块15可使用硬件电路加以体现。电池阻抗确定模块15可独立体现确定电池阻抗的方法。电池阻抗确定模块15可和处理器11共同体现确定电池阻抗的方法。
图2为根据本申请一实施例的确定电池阻抗的方法的流程图。如图2所示,确定电池阻抗的方法可包括以下步骤:
步骤S20,将有关电池参数存储在电子装置的存储器中。
在本实施例中,所述电池参数可包括:电池开路电压OCV与电池放电深度DOD、电池温度T及电池老化参数A的对应关系:OCV=f(DOD,T,A);电池放电深度DOD与电池开路电压OCV、电池温度T及电池老化参数A的对应关系:DOD=g(OCV,T,A);电池阻抗R与电池放电深度DOD、电池温度T及电池老化参数A的对应关系:R=h(DOD,T,A);电池在刚上电时的预初始荷电状态Pre_SOC0与电池电压及电池温度的对应关系:Pre_SOC0=LookUp(V,T)。在其他实施例中,所述电池参数还可包括任何需要的对应关系和/或电池的相关参数。
在本实施例中,将有关电池参数存储在电子装置的存储器中。在其他实施例中,可将有关电池参数存储在电子装置的存储器及电子装置的随机存储器中。
步骤S21,获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn。
在本实施例中,设定n为等于0,1,2,3...的非负整数。设定D0,D1,D2,D3...Dn-1,Dn,Dn+1为时间点,时间点Dn-1与Dn之间可相差固定的值或非固定的值。第一电压Vn代表在时间点Dn时电池的工作电压,第一电流In代表在时间点Dn时电池的工作电流,第一温度Tn代表在时间点Dn时电池的温度。例如,第一电压V0代表在时间点D0时电池的工作电压,第一电流I0代表在时间点D0时电池的工作电流,第一温度T0代表在时间点D0时电池的温度。
所述获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn可为通过模数转换器获取在时间点Dn时采集的第一电压Vn和第一电流In,及通过传感器获取在时间点Dn时采集的第一温度Tn。在其他实施例中,所述获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn可为通过任意合适的装置获取采集的在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn。
步骤S22,基于获取的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn。
所述确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn包括:
A1:确定电池在充放电之前的静置状态下的初始荷电状态SOC0。
所述确定电池在充放电之前的静置状态下的初始荷电状态SOC0包括:
a1:根据电池在刚上电时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定电池在刚上电时的预初始荷电状态Pre_SOC0。
在本实施例中,所述根据电池在刚上电时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定电池在上电时的预初始荷电状态Pre_SOC0包括:根据预存的电池电压及温度与预初始荷电状态Pre_SOC0的对应关系确定与在刚上电时的第一电压Vn和第一温度Tn相匹配的预初始荷电状态Pre_SOC0。
在本实施例中,预存的电池的电压及温度与预初始荷电状态Pre_SOC0对应关系可为关系表Pre_SOC0=LookUp(Vn,Tn),其中Vn为刚上电时的电池电压,Tn为刚上电时的电池温度。在其他实施例中,预存的电池电压及温度与预初始荷电状态Pre_SOC0对应关系可为曲线图。
a2:根据预初始荷电状态Pre_SOC0确定电池在时间点Dn时的有效开路电压Valid_OCVn。
所述根据预初始荷电状态Pre_SOC0确定电池在时间点Dn时的有效开路电压Valid_OCVn包括:在电池上电一段时间(具体数值可根据电池的不同型号确定)后,根据获取的在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn通过开路电压法,即,公式Valid_OCVn=Vn-In×R(Pre_SOC0,Tn),确定电池的有效开路电压。其中Valid_OCVn为电池在时间点Dn时的有效开路电压,Vn为电池在时间点Dn时的第一电压,In为电池在时间点Dn时的第一电流,R(Pre_SOC0,Tn)为电池阻抗,R(Pre_SOC0,Tn)根据预存的预初始荷电状态Pre_SOC0及温度与电池阻抗的对应关系表确定。
a3:根据有效开路电压Valid_OCVn确定初始荷电状态SOC0。
所述根据有效开路电压Valid_OCVn确定初始荷电状态SOC0包括:根据电池在时间点Dn的有效开路电压Valid_OCVn和在时间点Dn的第一温度Tn确定初始荷电状态SOC0。所述根据电池在时间点Dn的有效开路电压Valid_OCVn和在时间点Dn的第一温度Tn确定初始荷电状态SOC0包括:根据预存的电池的有效开路电压Valid_OCV及温度与初始荷电状态SOC0的对应关系确定与在时间点Dn时的有效开路电压Valid_OCV和温度相匹配的初始荷电状态SOC0。
在本实施例中,预存的电池的有效开路电压Valid_OCV及温度与初始荷电状态SOC0的对应关系可为关系表SOC0=LookUp(Valid_OCVn,Tn)。其中Valid_OCVn为电池在时间点Dn的有效开路电压Valid_OCVn,Tn为电池在时间点Dn的第一温度Tn。在其他实施例中,预存的电池的有效开路电压Valid_OCV及温度与初始荷电状态SOC0的对应关系可为曲线图。
a4:重复上述步骤a2和a3以得到准确的初始荷电状态SOC0。
A2:确定在时间点Dn的电池荷电状态SOCn。
所述确定在时间点Dn的电池荷电状态SOCn包括:通过库仑积分法SOCn=SOC0+In×△t/Qmax确定在时间点Dn的电池荷电状态SOCn。其中SOC0为前述步骤a1至a4中所确定的初始荷电状态,In为在时间点Dn时的第一电流,△t为Dn与D0的差值,且△t大于0,Qmax为电池的最大容量,其为电池出厂时的固定值。
A3:确定在时间点Dn的第一放电深度DODn。
所述确定在时间点Dn的第一放电深度DODn包括:在所述确定在时间点Dn的电池荷电状态SOCn后,通过公式DODn=1-SOCn确定在时间点Dn的第一放电深度DODn。
步骤S23,基于在时间点Dn所确定的第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
所述基于在时间点Dn所确定的第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn包括:根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In确定第一阻抗Rn。其中DODn为电池在时间点Dn时的第一放电深度;Tn为电池在时间点Dn时的第一温度;An为电池在时间点Dn时的老化参数;In为电池在时间点Dn时的第一电流;OCV(DODn,Tn,An)为电池在时间点Dn时的开路电压,OCV(DODn,Tn,An)是根据电池的开路电压OCV与电池的放电深度DOD、电池温度及电池老化参数的对应关系确定。在本实施例中,所述根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In确定第一阻抗Rn包括:
b1:确定阻抗计算的起始时间点D0。
电池从静置状态转换为充放电状态,或从充放电转换为静置状态的瞬间存在极化效应。为了尽量降低极化效应的影响,阻抗计算的起始时间点D0可根据电池的浓差阻抗的响应速率确定。
如图3所示,图3为根据本申请一实施例的电池放电深度DODn与电池工作电压Vn及开路电压OCV的曲线图,其横坐标代表电池放电深度DOD,单位为百分比,纵坐标代表电压V,单位为伏特。曲线I是电池的开路电压OCV随电池放电深度DOD变化的曲线,曲线II是电池的工作电压Vn随电池放电深度DOD变化的曲线。
在本实施例中,为了防止瞬间带载引起的扰动影响,阻抗计算的起始时间点D0选择带载后的约600秒,即D0=约600秒。在其他实施例中,时间点D0的值的范围根据具体电池的浓差阻抗的响应速率确定,例如,约500秒至约800秒。
b2:确定计算阻抗Rn的时间间隔Dn-Dn-1的值。
为了更加准确的计算电池阻抗Rn,本实施例在考虑电池的欧姆阻抗、电化学阻抗及浓差阻抗的因素下设定计算阻抗Rn的时间间隔Dn-Dn-1的值。在本实施例中,时间间隔Dn-Dn-1的值可为约60秒。在其他实施例中,时间间隔Dn-Dn-1的值可根据电池的欧姆阻抗、电化学阻抗及浓差阻抗而设定,例如,约100秒。
b3:当第一放电深度DODn小于第一比例q1时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn。
在本实施例中,第一比例q1=10%。在其他实施例中,q可设置为任意合适的数值。
所述当第一放电深度DODn小于第一比例q1时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn包括:每间隔60秒,根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In计算一次第一阻抗Rn。其中DODn为电池在时间点Dn时的第一放电深度;Tn为电池在时间点Dn时的第一温度;A0为电池的第一老化参数A0,即,电池在静置状态下的老化参数,其可视为已知值;In为电池在时间点Dn时的第一电流;OCV(DODn,Tn,A0)为电池在时间点Dn时的开路电压,OCV(DODn,Tn,A0)是根据电池的开路电压OCV与电池的放电深度DOD、电池温度T及电池老化参数A的对应关系确定。
b4:当第一放电深度DODn等于第一比例q1时,确定第二阻抗R1n和第二老化参数An。
当第一放电深度DODn等于第一比例q1时,所述确定第二阻抗R1n包括:对在从放电深度DOD0到放电深度DODn等于第一比例q1的所经历的时间段内得到的第一阻抗Rn进行线性回归计算,以得到第二阻抗R1n。该线性回归方程为:y=w×x+b,其中y为DODn等于第一比例q1时的第二阻抗R1n,x为第一比例q1, i和N为大于等于1的正整数。
当第一放电深度DODn等于第一比例q1时,所述确定第二老化参数An包括:基于所得到的第二阻抗R1n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An。所述基于所得到的第二阻抗R1n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An包括:
根据预存的电池老化参数A与电池阻抗R的对应关系,确定电池在第一放电深度DODn等于第一比例q1时的第二老化参数 其中REOL(DODn,Tn)为电池容量保持率达到设计容量的80%时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池阻抗的对应关系确定;RNEW(DODn,Tn)为出厂时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池的阻抗对应关系确定;R1n(DODn,Tn)为第一放电深度DODn等于第一比例q1时的电池阻抗,其根据上述线性回归计算而确定。
因此,在确定电池在时间点Dn的第二老化参数An后,可进一步基于第二老化参数An确定电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1。因此,本申请实施例提供的确定电池阻抗的方法可以及时考虑到电池的老化参数和电池的工作温度,从而提高确定电池阻抗的准确度。
b5:当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn。
在本实施例中,第一比例q1小于第二比例q2,第二比例q2=80%。在其他实施例中,第二比例q2可设置为任意合适的数值,例如f=70%至80%。
所述当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn包括:每间隔60秒,根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In计算一次第一阻抗Rn。其中DODn为电池在时间点Dn时的第一放电深度;Tn为电池在时间点Dn时的第一温度;In为电池在时间点Dn时的第一电流;且其中当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当第一放电深度DODn=q1+i×q3时,其中q3为第三比例,i=1,2,3...,i是正整数,电池老化参数An便会基于经过线性计算的第一阻抗Rn而更新一次,因而此处的An为最新更新的电池老化参数,其计算方式如下详细描述。OCV(DODn,Tn,An)为电池在时间点Dn时的开路电压,其根据电池的开路电压OCV与电池的放电深度DOD、电池温度T及电池老化参数A的对应关系确定。
在本实施例中,第三比例q3=10%。在其他实施例中,第三比例q3可设置为任意合适的数值,例如,8%至12%。
b6:当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,确定第三阻抗R2n和第二老化参数An。
当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,所述确定第三阻抗R2n包括:当第一放电深度DODn=q1+i×q3时,对在放电深度从第三比例q3增加至第一放电深度DODn=q1+i×q3的时间段内得到的所有第一阻抗Rn进行线性回归计算,以得到第三阻抗R2n。该线性回归方程为:y=w×x+b,其中y为DODn每增加第三比例q3时的第三阻抗R2n,x为每增加第三比例q3的DODn, i和N为大于等于1的正整数。
当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,所述确定第三老化参数A2包括:基于所得到的第二阻抗R2n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An。所述基于所得到的第二阻抗R2n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An包括:
根据预存的电池老化参数A与电池阻抗R的对应关系,确定电池在第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当第一放电深度DODn=q1+i×q3时的第二老化参数其中REOL(DODn,Tn)为电池容量保持率达到设计容量的80%时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池阻抗的对应关系确定;RNEW(DODn,Tn)为出厂时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池的阻抗对应关系确定;R2n(DODn,Tn)为电池在第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时且当第一放电深度DODn=q1+i×q3时时所对应的电池阻抗,其根据上述线性回归计算而确定。
也就是说,当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,每得到第三阻抗R2n时,便更新一次第二老化参数An。因次,在每间隔60秒根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In计算第一阻抗Rn时,都能够基于最新确定的电池的老化参数确定电池阻抗,即,基于电池在时间点Dn的第二老化参数An确定电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1,从而提高电池阻抗确定的准确度。
b7:当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn。
所述当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,确定在时间点Dn时的第一阻抗Rn包括:每间隔60秒,根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In计算一次第一阻抗Rn。其中DODn为电池在时间点Dn时的第一放电深度;Tn为电池在时间点Dn时的第一温度;In为电池在时间点Dn时的第一电流,且其中当第一放电深度DODn大于第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当第一放电深度DODn=q2+i×q4时,其中q4为第四比例,电池老化参数An便会基于经过线性计算的第一阻抗Rn而更新一次,因而此处的An为最新更新的电池老化参数,其计算方式如下详细描述。OCV(DODn,Tn,An)为电池在时间点Dn时的开路电压,其根据电池的开路电压OCV与电池的放电深度DOD、电池温度T及电池老化参数A的对应关系确定。
在本实施例中,第四值=3%。在其他实施例中,第四值可设置为任意合适的数值,例如,2%至5%。由于放电末端电池阻抗变化较大,为提高计算的准确度,可根据实际情况设置第四值。
b8:当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,确定第四阻抗R3n和第二老化参数An。
当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,所述确定第四阻抗R3n包括:当第一放电深度DODn=q2+i×q4时,对在放电深度增加第四值的时间段内得到的所有第一阻抗Rn进行线性回归计算,以得到第四阻抗R3n。该线性回归方程为:y=w×x+b,其中y为DODn每增加第四值时的第四阻抗R3n,x为每增加第四值的DODn, i和N为大于等于1的正整数。
当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,所述确定第二老化参数An包括:基于所得到的第四阻抗R3n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An。所述基于所得到的第四阻抗R3n确定电池在时间点Dn的第二老化参数An包括:
根据预存的电池老化参数A与电池阻抗R的关系对应表,确定电池在第一放电深度DODn大于第二比例q2时,当第一放电深度DODn=q2+i×q4时的第二老化参数其中REOL(DODn,Tn)为电池容量保持率达到设计容量的80%时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池阻抗的对应关系确定;RNEW(DODn,Tn)为出厂时电池的阻抗,其在实验室条件下测出,作为基准数据放在存储器中,可根据预先存储在存储器中的电池放电深度及温度与电池的阻抗对应关系确定;R3n(DODn,Tn)为电池在第一放电深度DODn大于第二比例q2时且当第一放电深度DODn=q2+i×q4时所对应的电池阻抗,其根据上述线性回归计算而确定。
也就是说,当第一放电深度DODn大于第二比例q2时,每得到第四阻抗R3n时,便更新一次第二老化参数An。因次,在每间隔60秒根据公式Rn(DODn,Tn,An)=(OCV(DODn,Tn,An)-Vn)/In计算第一阻抗Rn时,都能够基于最新确定的电池的老化参数更新电池的阻抗,即,基于电池在时间点Dn的第二老化参数An确定电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1,从而提高电池阻抗确定的准确度。
因此,本申请实施例考虑了电池老化因素和温度因素的影响,能够更加准确地确定电池在时间点D0,D1,D2...Dn的阻抗R0,R1,R2...Rn,且进一步通过线性回归计算得到第二阻抗R1n、第三阻抗R2n和第四阻抗R3n,以进一步更加准确地更新在时间点Dn处的电池阻抗,从而提高电池阻抗确定的准确度。
此外,在将在时间点Dn的阻抗Rn更新为通过线性回归计算得到的第二阻抗R1n、第三阻抗R2n或第四阻抗R3n时,可加入保护机制以实现滤波和限幅。例如,采用公式Rnew=a×Rold+(1-a)×Rnew以实现一阶低通滤波。其中a为滤波因子,Rnew为当前时刻的阻抗值,Rold为前一时刻的阻抗值。例如,采用鲁棒性设计公式|Rnew-Rold|<△R以实现限幅。其中△R为允许的最大阻抗变化值。
图4为根据本申请一实施例的电池已放电电荷Q与电池实际工作电压Vn、电池仿真工作电压Vm及电池开路电压OCV的曲线图。如图4所示,横坐标代表电池已放电电荷Q,单位为mAh,纵坐标代表电压,单位为伏特(V)。曲线I是电池开路电压OCV随电池已放电电荷Q变化的曲线,曲线II是电池实际工作电压Vn随电池已放电电荷Q变化的曲线,曲线III是电池仿真工作电压Vm随电池已放电电荷Q变化的曲线。
图5为根据本申请一实施例的得到图4所示的电池已放电电荷Q与电池仿真工作电压Vm的曲线图的方法的流程图。
结合图4和图5,得到图4所示的电池已放电电荷Q与电池仿真工作电压Vm的曲线图的方法可包括以下步骤:
步骤S50,确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
所述确定在时间点Dn的第一阻抗Rn包括:基于如图2所示的确定电池阻抗的方法确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
在本实施例中,当已放电电荷等于约250mAh时,电池具有放电深度DOD0,此处将对应的已放电电荷标记为Q0,放电深度DOD0对应的时间为阻抗计算的起始时间点D0。
当已放电电荷Q等于1000mAh时,此时电池具有放电深度DODn,此处将对应的从放电深度DOD0到放电深度DODn期间内放出的已放电电荷标记为Qn。在放电深度DOD0至放电深度DODn的时间内,通过图1所示的电子装置和图2所示的确定电池阻抗的方法确定在时间点Dn时的放电深度DODn,在时间点Dn时的第二阻抗R1n、第三阻抗R2n和/或第四阻抗R3n以得到在时间点Dn时的最准确的阻抗,以及在时间点Dn时电池的第二老化参数An,且通过图1所示的电子装置获得电池在时间点Dn时第一温度Tn,及电池在时间点Dn时第一电流In。
步骤S51,从放电深度DODn对应的时间点开始电池的工作电压Vm的仿真。
以符号DODm表示电池在仿真过程中的放电深度,即,本申请实施例所述的电池的第二放电深度DODm,其中m=0,1,2,3...,m是非负整数,当m等于0时,DODm相当于仿真开始时所对应的放电深度DODn。电池的第二放电深度DODm等于或大于第一放电深度DODn。
所述从放电深度DODn对应的时间点开始电池的工作电压仿真包括:从当m等于0时开始电池的工作电压仿真。在电池的电压仿真过程中,电池的放电深度以5%的速度递增。也就是说,DODm+1与DODm之间相差固定的第五比例q5。在本实施例中,DODm+1=DODm+5%,即第五比例q5为5%。在其他实施例中,第五比例q5的范围为3%至8%。
步骤S52,确定电池在放电深度DODm时的第一电压Vm。
所述确定电池在放电深度DODm时的第一电压Vm包括:根据欧姆定律,确定电池在放电深度DODm时的第一电压Vm=OCV(DODm,Tm,An)-In×Rn(DODm,Tm,An)。其中OCV(DODm,Tm,An)为电池在放电深度DODm时的开路电压;An为电池在放电深度DODn时确定的第二老化参数,In为电池在放电深度DODn时获取的第一电流,Rn(DODm,Tm,An)为考虑了电池在放电深度DODn时确定的电池老化参数An和考虑了在仿真过程中的温度Tm的电阻。Tm为在仿真过程中的电池温度。
为了预测仿真过程中的温度变化,可加入温升模型: 其中,c为电池的比热容,m为电池的质量,T为电池的温度,Tenv为环境温度,为熵系数,h为电池散热系数,S为电池的表面积,Rnew为根据图2所示的确定电池阻抗的方法所确定的在时间点Dn时的第二阻抗R1n、第三阻抗R2n或第四阻抗R3n。
步骤S53,当电池的第一电压Vm等于电池的截止电压Vterm时停止仿真。
在本实施例中,电池的截止电压Vterm是固定值。
老化后的电池开路电压比刚出厂时的电池的开路电压小。若不考虑老化因素,电池开路电压值偏大,造成所确定的初始放电深度偏大,影响后续的电池阻抗及电池容量计算的精度。并且,老化后的电池阻抗大于刚出厂时的电池阻抗,若不考虑老化因素,则所确定的在时间点Dn时的电阻会偏小,影响后续的容量计算的精度。
并且,相同的放电深度下,0℃的开路电压与25℃的开路电压可能相差50mV,若不考虑温度的变化,放电深度的计算误差便会增加0.5%。再者,温度变化对电池阻抗的影响更大。例如,在相同的放电深度下,0℃的所确定的在时间点Dn时的电阻与25℃的所确定的在时间点Dn时的电阻可能相差150mΩ,若不考虑温度的变化,在时间点Dn时的电阻计算误差便会增加15%。
因此,本申请实施例在仿真电池工作电压随电池已放电电荷Q的过程中,考虑到电池的老化因素以及电池充放电过程中温度变化的因素,可准确地预测仿真电池工作电压随电池已放电电荷Q的变化,以准确显示电量。
图6为根据本申请一实施例的确定电池剩余电荷的方法的流程图。如图6所示,确定电池剩余电荷的方法可包括以下步骤:
步骤S60,确定最大放电深度DODmax。
所述确定最大放电深度DODmax包括:当电池的第一电压Vm等于电池的截止电压Vterm时停止仿真,此时确定最大放电深度DODmax。
步骤S61,基于最大放电深度DODmax确定电池在第一放电深度DODn时的剩余电荷Qres。
所述基于最大放电深度DODmax确定电池在第一放电深度DODn时的剩余电荷Qres包括:基于所确定的最大放电深度Dmax、开始仿真时的第一放电深度DODn以及电池的最大电荷容量Qmax确定电池在开始仿真时的第一放电深度DODn时的剩余电荷Qres=|DODmax-DODn|×Qmax,其中电池的最大电荷容量Qmax为电池出厂时的固定值。
还可确定电池在第一放电深度DODm时的剩余电荷Qres。如图4所示,所述电池在所述第二放电深度DODm时的剩余电荷Qres=|DODmax-DODm|×Qmax。
图7为根据本申请一实施例的确定电池满充容量FCC的方法的流程图。如图7所示,确定电池满充容量FCC的方法可包括以下步骤:
步骤S70,基于经确定的在第一放电深度DODn时的剩余电荷Qres、在第一放电深度DODn时的已放电电荷Qn,在第一放电深度DOD0时的已放电电荷Q0确定电池的满充容量FCC=Q0+Qn+Qres。
还可基于经确定的在第一放电深度DODm时的剩余电荷Qres、在第一放电深度DODm时的已放电电荷Qm,在第一放电深度DOD0时的已放电电荷Q0确定电池的满充容量FCC=Q0+Qm+Qres。
图8为根据本申请一实施例的确定电池荷电状态SOC的方法的流程图。如图8所示,确定电池荷电状态SOC的方法可包括以下步骤:
步骤S80,基于经确定的在第一放电深度DODn时的剩余电荷Qres和经确定的电池的满充容量FCC确定电池的荷电状态SOC=Qres/FCC。
图9为根据本申请一实施例的电池阻抗确定装置的模块图。在一实施例中,在本实施例中,所述电池阻抗确定模块15可被分割成一或多个模块,所述一或多个模块包含在存储器10中。电池阻抗确定模块15可包括储存于例如存储器10中的软件模块(softwaremodule)。电池阻抗确定模块15可由处理器11所执行。在其他实施例中,电池阻抗确定模块15可使用硬件电路加以体现。电池阻抗确定模块15可独立体现确定电池阻抗的方法。电池阻抗确定模块15可和处理器11共同体现确定电池阻抗的方法。
如图9所示,电池阻抗确定模块15可被分割成获取模块901、放电深度确定模块902、电池阻抗确定模块903、老化参数确定模块904。所述获取模块901可用于获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn。所述放电深度确定模块902可用于基于获取的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn。所述电池阻抗确定模块903可用于基于在时间点Dn所确定的第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。所述老化参数确定模块904可用于基于所确定的第一阻抗Rn确定第二老化参数An。
本实施例的电池阻抗确定装置可准确及时地更新电池阻抗。具体内容可参见上述确定电池阻抗的方法的实施例,在此不再详述。
本实施例中,所述存储器10可是电子装置100的内部存储器,即内置于所述电子装置100的存储器。在其他实施例中,所述存储器10也可是电子装置100的外部存储器,即外接于所述电子装置100的存储器。在一些实施例中,所述存储器100用于存储程序代码、各种数据和计算机程序,例如,存储安装在所述电子装置100中的电池阻抗确定模块15的计算机程序,其可在所述处理器上运行,且处理器、所述存储器及所述计算机程序经配置以使所述电子装置100实现上述的确定电池阻抗的方法。所述存储器10可包括随机存取存储器,还可包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
在一实施例中,所述处理器11可是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Proces sor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可是微处理器或者所述处理器也可是其它任何常规的处理器等。
所述电池阻抗确定模块15中的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,所述计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Me mory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
可理解的是,以上所描述的模块划分,为一种逻辑功能划分,实际实现时可有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可集成在相同处理单元中,也可是各个模块单独物理存在,也可两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可采用硬件的形式实现,也可采用硬件加软件功能模块的形式实现。
图10为根据本申请一实施例的电池阻抗确定装置电路的结构示意图。如图10所示,电池阻抗确定装置电路200包括:获取电路201和参数确定电路203。
所述获取电路201获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn。
所述参数确定电路203包括:放电深度确定电路203a、电池阻抗确定电路203b和老化参数确定电路203c。
所述放电深度确定电路203a可基于获取的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn。
所述电池阻抗确定电路203b可基于在时间点Dn所确定的第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
所述老化参数确定电路203c可基于所确定的第一阻抗Rn确定第二老化参数An。
本实施例的电池阻抗确定装置电路可准确及时地更新电池阻抗。具体内容可参见上述确定电池阻抗的方法的实施例,在此不再详述。本实施例的电池阻抗确定装置电路可通过常规的电路元件的组合(例如,但不限于,滤波器,放大器等)而实现,在此不再详述。
Claims (45)
1.一种确定电池阻抗的方法,包括:
获取所述电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn,其中n=0,1,2,3...,n是非负整数;
基于所述第一电压Vn、所述第一电流In和所述第一温度Tn确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn;
基于在时间点Dn所确定的所述第一放电深度DODn确定第一阻抗Rn。
2.根据权利要求1所述的确定电池阻抗的方法,其中当所述第一放电深度DODn等于第一比例q1时,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第二阻抗R1n。
3.根据权利要求2所述的确定电池阻抗的方法,其中当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q1+i×q3时,其中q3为第三比例,i=1,2,3...,i是正整数,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第三阻抗R2n,其中第一比例q1小于第二比例q2。
4.根据权利要求3所述的确定电池阻抗的方法,其中当所述第一放电深度DODn大于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q2+i×q4时,其中q4为第四比例时,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第四阻抗R3n。
5.根据权利要求1所述的确定电池阻抗的方法,其中根据所述电池的浓差阻抗的响应速率确定时间点D0的值。
6.根据权利要求5所述的确定电池阻抗的方法,其中时间点D0的值的范围为500秒至800秒。
7.根据权利要求4所述的确定电池阻抗的方法,其中所述第三比例q3不等于所述第四比例q4。
8.根据权利要求3所述的确定电池阻抗的方法,其中所述第一比例q1为10%,所述第二比例q2的范围为70%至80%。
9.根据权利要求4所述的确定电池阻抗的方法,其中所述第三比例q3的范围为8%至12%,且所述第四比例q4的范围为2%至5%。
10.根据权利要求2所述的确定电池阻抗的方法,其中所述第一放电深度DODn小于所述第一比例q1时,确定在时间点Dn的第一阻抗Rn的步骤包括:基于所述电池的第一老化参数A0确定所述电池的第一阻抗Rn,其中所述第一老化参数A0为所述电池在静置状态下的老化参数。
11.根据权利要求2所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括当所述第一放电深度DODn等于所述第一比例q1时,基于所得到的所述第二阻抗R1n确定所述电池的第二老化参数An。
12.根据权利要求3所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于所述第二比例q2时,每当得到所述第三阻抗R2n时,基于所得到的所述第三阻抗R2n确定所述电池的第二老化参数An。
13.根据权利要求4所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第二比例q2f时,每当得到所述第四阻抗R3n时,基于所得到的所述第四阻抗R3n确定所述电池的第二老化参数An。
14.根据权利要求11-13中任一项权利要求所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括:基于所述电池的第二老化参数An确定所述电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1。
15.根据权利要求11-13中任一项权利要求所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括:基于所述第二老化参数An和所述电池的第二放电深度DODm确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系,其中所述电池的第二放电深度DODm等于或大于所述第一放电深度DODn,且m=0,1,2,3...,m是非负整数。
16.根据权利要求15所述的确定电池阻抗的方法,其中DODm+1与DODm之间相差第五比例q5。
17.根据权利要求16所述的确定电池阻抗的方法,其中所述第五比例q5的范围为3%至8%。
18.根据权利要求15所述的确定电池阻抗的方法,其中所述确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系还包括:基于所述第二阻抗R1n、所述第三阻抗R2n或所述第四阻抗R3n确定所述电池的温升模型。
19.根据权利要求15所述的确定电池阻抗的方法,其进一步包括当所述电池的第一电压Vm等于所述电池的截止电压Vterm时确定最大放电深度DODmax。
20.根据权利要求19所述的确定电池阻抗的方法,基于所述最大放电深度DODmax、所述第二放电深度DODm、以及所述电池的最大电荷容量Qmax确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的剩余电荷Qres。
21.根据权利要求20所述的确定电池阻抗的方法,进一步包括:基于在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres、在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm,在第一放电深度DOD0时的已放电电荷Q0确定所述电池的满充容量FCC。
22.根据权利要求21所述的确定电池阻抗的方法,进一步包括:基于经确定的在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres和经确定的所述电池的满充容量FCC确定所述电池的荷电状态SOC。
23.一种电子装置,包括:
处理器;及
存储器及存储在所述存储器上且可在所述处理器上运行的计算机程序;
其特征在于,所述处理器、所述存储器及所述计算机程序经配置以使所述电子装置实现以下步骤:
获取电池在时间点Dn时的第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn,其中n=0,1,2,3...,n是非负整数;
基于获取的所述第一电压Vn、第一电流In和第一温度Tn确定所述电池在时间点Dn时的第一放电深度DODn;
基于在时间点Dn所确定的所述第一放电深度DODn确定在时间点Dn的第一阻抗Rn。
24.根据权利要求23所述的电子装置,其中当所述第一放电深度DODn等于第一比例q1时,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第二阻抗R1n。
25.根据权利要求24所述的电子装置,其中当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q1+i×q3时,其中q3为第三比例,i=1,2,3...,i是正整数,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第三阻抗R2n,其中第一比例q1小于第二比例q2。
26.根据权利要求25所述的电子装置,其中当所述第一放电深度DODn大于第二比例q2时,且当所述第一放电深度DODn=q2+i×q4时,其中q4为第四比例,对所述第一阻抗Rn进行线性回归计算以得到第四阻抗R3n。
27.根据权利要求23所述的电子装置,其中根据所述电池的浓差阻抗的响应速率确定时间点D0的值。
28.根据权利要求27所述的电子装置,其中时间点D0的值的范围为500秒至800秒。
29.根据权利要求26所述的电子装置,其中所述第三比例q3不等于于所述第四比例q4。
30.根据权利要求25所述的电子装置,其中所述第一比例q1等于10%,所述第二比例q2的范围为70%至80%。
31.根据权利要求26所述的电子装置,其中所述第三比例的范围为8%至12%,且所述第四比例的范围为2%至5%。
32.根据权利要求24所述的电子装置,其中所述第一放电深度DODn小于所述第一比例q1时,确定在时间点Dn的第一阻抗Rn的步骤包括:基于所述电池的第一老化参数A0确定所述电池在时间点Dn时的第一阻抗Rn,其中所述第一老化参数A0为所述电池在静置状态下的老化参数。
33.根据权利要求24所述的电子装置,其进一步包括当所述第一放电深度DODn等于所述第一比例q1时,基于所得到的所述第二阻抗R1n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
34.根据权利要求25所述的电子装置,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第一比例q1且小于或等于所述第二比例q2f时,每当得到所述第三阻抗R2n时,基于所得到的所述第三阻抗R2n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
35.根据权利要求26所述的电子装置,其进一步包括当所述第一放电深度DODn大于所述第二比例q2时,每当得到所述第四阻抗R3n时,基于所得到的所述第四阻抗R3n确定所述电池在时间点Dn的第二老化参数An。
36.根据权利要求33-35中任一项权利要求所述的电子装置,其进一步包括:基于所述电池在时间点Dn的第二老化参数An确定所述电池在时间点Dn+1的第一阻抗Rn+1。
37.根据权利要求33-35中任一项权利要求所述的电子装置,其进一步包括:基于所述第二老化参数An和所述电池的第二放电深度DODm确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系,其中所述电池的第二放电深度DODm等于或大于所述第一放电深度DODn,且m=0,1,2,3...,m是非负整数。
38.根据权利要求37所述的电子装置,其中DODm+1与DODm之间相差第五比例q5。
39.根据权利要求38所述的电子装置,其中所述第五比例q5的范围为3%至8%。
40.根据权利要求37所述的电子装置,其中所述确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的第一电压Vm与所述电池在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm的关系还包括:基于所述第二阻抗R1n、所述第三阻抗R2n或所述第四阻抗R3n确定所述电池的温升模型。
41.根据权利要求37所述的电子装置,其进一步包括当所述电池的第一电压Vm等于所述电池的截止电压Vterm时确定最大放电深度DODmax。
42.根据权利要求41所述的电子装置,基于所述最大放电深度DODmax、所述第二放电深度DODm、以及所述电池的最大电荷容量Qmax确定所述电池在所述第二放电深度DODm时的剩余电荷Qres。
43.根据权利要求42所述的电子装置,进一步包括:基于经确定的在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres、在所述第二放电深度DODm时的已放电电荷Qm,在第一放电深度DOD0时的已放电电荷Q0确定所述电池的满充容量FCC。
44.根据权利要求43所述的电子装置,进一步包括:基于经确定的在所述第二放电深度DODm时的所述剩余电荷Qres和经确定的所述电池的满充容量FCC确定所述电池的荷电状态SOC。
45.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-22中任一项所述的方法。
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