CN116224097A - 一种电池剩余放电能量估计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池剩余放电能量估计方法及装置，该方法包括：获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。可见，该方法及装置能够适应电池随温度和负载工况变化，从而能够快速且准确地估计电池剩余放电能量，有利于提升电池的能量管理效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池剩余放电能量估计方法及装置。
背景技术
目前，随着科技的进步与发展，电动汽车逐渐得以普及，人们对电动汽车里程的关注度也逐渐提高。电动汽车受到电池的能量密度和功率密度有限，同时受到充电基础设施的约束，容易造成用户的“里程焦虑”。现有的电池剩余放电能量估计方法，通常基于标准放电工况(例如25℃，1/3C恒流放电工况)测得一个基准放电能量SOE表格，然后在实际应用时，根据当前的温度、电流和老化状态计算校正系数，并与查表结果进行简单相乘。然而，在实践中发现，现有方法无法适应电池随温度和负载工况变化，从而无法准确估计电池剩余放电能量，从而降低了电池的能量管理效率。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池剩余放电能量估计方法及装置，能够适应电池随温度和负载工况变化，从而能够快速且准确地估计电池剩余放电能量，有利于提升电池的能量管理效率。
本申请实施例第一方面提供了一种电池剩余放电能量估计方法，包括：
获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
根据所述电池有效能量利用效率对所述电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
在上述实现过程中，该方法可以优先获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；然后，根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；再后，获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；最后，再根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。可见，该方法能够适应电池随温度和负载工况变化，从而能够快速且准确地估计电池剩余放电能量，有利于提升电池的能量管理效率。
进一步地，所述获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线，包括：
获取待估计电池的当前温度、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
根据预设的电池容量表获取所述当前温度下的电池最大可用容量。
进一步地，所述根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态，包括：
根据所述当前电池SOC、所述DOD范围以及所述电池最大可用容量，对所述电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量；
根据所述理论最大放电能量和所述理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
进一步地，所述获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率，包括：
获取所述待估计电池在当前工况下的二阶电池等效电路模型和预设的一阶惯性滤波算法；
根据所述二阶电池等效电路模型计算电池对外输出的实际可用功率和电池内阻消耗的焦耳热功率；
根据所述一阶惯性滤波算法、所述电池对外输出的实际可用功率以及所述电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
进一步地，所述根据所述一阶惯性滤波算法、所述电池对外输出的实际可用功率以及所述电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率，包括：
通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池对外输出的实际可用功率进行滤波处理，得到滤波后的实际可用功率，以及通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池内阻消耗的焦耳热功率进行滤波处理，得到滤波后的焦耳热功率；
根据所述滤波后的实际可用功率和所述滤波后的焦耳热功率计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
本申请实施例第二方面提供了一种电池剩余放电能量估计装置，所述电池剩余放电能量估计装置包括：
第一获取单元，用于获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
计算单元，用于根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
第二获取单元，用于获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
修正单元，用于根据所述电池有效能量利用效率对所述电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
在上述实现过程中，该装置可以通过第一获取单元获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；通过计算单元来根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；通过第二获取单元获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；再通过修正单元来根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。可见，该装置能够适应电池随温度和负载工况变化，从而能够快速且准确地估计电池剩余放电能量，有利于提升电池的能量管理效率。
进一步地，所述第一获取单元包括：
第一获取子单元，用于获取待估计电池的当前温度、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
第二获取子单元，用于根据预设的电池容量表获取所述当前温度下的电池最大可用容量。
进一步地，所述计算单元包括：
第一计算子单元，用于根据所述当前电池SOC、所述DOD范围以及所述电池最大可用容量，对所述电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量；
第二计算子单元，用于根据所述理论最大放电能量和所述理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
进一步地，所述第二获取单元包括：
第三获取子单元，用于获取所述待估计电池在当前工况下的二阶电池等效电路模型和预设的一阶惯性滤波算法；
第三计算子单元，用于根据所述二阶电池等效电路模型计算电池对外输出的实际可用功率和电池内阻消耗的焦耳热功率；
所述第三计算子单元，还用于根据所述一阶惯性滤波算法、所述电池对外输出的实际可用功率以及所述电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
进一步地，所述第三计算子单元包括：
滤波模块，用于通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池对外输出的实际可用功率进行滤波处理，得到滤波后的实际可用功率，以及通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池内阻消耗的焦耳热功率进行滤波处理，得到滤波后的焦耳热功率；
计算模块，用于根据所述滤波后的实际可用功率和所述滤波后的焦耳热功率计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的电池剩余放电能量估计方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的电池剩余放电能量估计方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电池剩余放电能量估计方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种电池剩余放电能量估计方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电池剩余放电能量估计装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种电池剩余放电能量估计装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
请参看图1，图1为本实施例提供了一种电池剩余放电能量估计方法的流程示意图。其中，该电池剩余放电能量估计方法包括：
S101、获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线。
S102、根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态。
S103、获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率。
S104、根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
举例来说，该方法可以通过以下步骤加以实现：
(1)获取当前电池的SOC、当前老化状态下的允许运行DOD范围(SOCmax和SOCmin)、以及电池常温下的开路电压SOC-OCV曲线。
(2)根据当前温度查容量表获取当前温度下的电池最大可用容量Cmax。
(3)根据当前SOC、DOD范围(SOCmax和SOCmin)以及当前温度下的最大可用容量Cmax对电池开路电压曲线进行面积积分得到理论最大放电能量Emax和理论剩余可用放电能量Ere，则电池理论剩余能量状态SOEpre＝Ere/Emax。
(4)根据二阶电池等效电路模型和一阶惯性滤波算法估计当前工况下对电池有效能量利用效率Ke。
(5)利用估计得到对有效能量利用效率Ke修正理论剩余能量状态SOEpre，得到当前温度和工况下的电池实际剩余能量状态SOEact＝Ke*SOEpre。
本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
可见，实施本实施例所描述的电池剩余放电能量估计方法，能够考虑实际温度和工况对电池可放电能量的影响；具体的，该方法能够结合电池SOC-OCV曲线面积积分的理论剩余能量状态的估计、实际温度工况对能量有效利用率的影响来准确估计实现电池实际剩余可用能量状态，从而实现工程应用的简化。
实施例2
请参看图2，图2为本实施例提供了一种电池剩余放电能量估计方法的流程示意图。其中，该电池剩余放电能量估计方法包括：
S201、获取待估计电池的当前温度、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线。
S202、根据预设的电池容量表获取当前温度下的电池最大可用容量。
S203、根据当前电池SOC、DOD范围以及电池最大可用容量，对电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量。
S204、根据理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
本实施例中，该方法可以基于电池SOC-OCV曲线面积积分的理论剩余能量状态估计，根据当前电池实际SOC、当前老化状态下的允许运行DOD范围(SOCmax和SOCmin)、以及电池常温下的开路电压SOC-OCV曲线，通过对曲线面积积分得：
为了车载电池管理***(BMS)实际应用，对上述面积积分进行离散化：
设最小SOC积分步长为SocMinStep(为标定值，可以设为0.1％)，则总积分步数为：
则每一步积分的SOC值可表示为：
SOCn＝SOCmax-n·SocMinStep；
其中，n＝1，2，3……N；
由于电池开路电压OCV和SOC具备一一对应的关系，因此OCV是SOC的函数：
OCVn＝f(SOCn) (3)
工程上实际应用时，一般会用离线测试出的SOC-OCV映射关系表，然后在BMS软件中通过实时SOCn查表获得OCVn。
电池最大可放出实际容量Cmax也是温度的函数，同样在BMS软件中通过实时温度Tempn查表获取当前温度下的最大可放出实际容量Cmaxn。
电池的允许循环深度DOD是跟电池的老化状态相关的，以三元锂电池为例，一般得在电池刚出厂的BOL阶段，DOD范围为97％～3％，即DOD＝94％，随着电池性能进一步劣化，DOD范围会逐渐收缩。
综上，式(1)和(2)可以离散化为：
上述可以理解为：Emax是从SOCmax到SOCmin的SOC-OCV曲线下的面积积分，而Ere是从当前实际SOCn到SOCmin的SOC-OCV曲线下的面积积分。则理论电池剩余能量状态估计为：
其中，上述两个式(6)为并列等式。
S205、获取待估计电池在当前工况下的二阶电池等效电路模型和预设的一阶惯性滤波算法。
S206、根据二阶电池等效电路模型计算电池对外输出的实际可用功率和电池内阻消耗的焦耳热功率。
S207、通过一阶惯性滤波算法对电池对外输出的实际可用功率进行滤波处理，得到滤波后的实际可用功率，以及通过一阶惯性滤波算法对电池内阻消耗的焦耳热功率进行滤波处理，得到滤波后的焦耳热功率。
S208、根据滤波后的实际可用功率和滤波后的焦耳热功率计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
本实施例中，该方法还考虑了实际温度和工况的电池实际能量有效利用能量利用效率估计。根据能量守恒定律，电池总能量＝电池对外输出的可用能量+电池内阻消耗的焦耳热+电池内消耗的反应热。
在本实施例中，电池内消耗的反应热体现了电池电化学反应的熵变，主要受起止SOC的影响，在电池实际使用过程中，实际工况大多是时候是中等电流强度和充放电交替，这种情况下反应热占电池总产热的比例相对较小，一般可以忽略不计，因此在本专利中只考虑电池内阻消耗的焦耳热。
在本实施例中，电池内阻消耗的焦耳热基于电池等效电路模型来估计，如下式所示。根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，一阶RC模型的状态空间方程为：
Ut＝Uocv-UP-iLR0 (8)
由上述方程可知，端电压Ut与实际流过电池对电流iL的乘积是电池对外输出的实际可用功率Pact＝Ut·iL，而电池内阻消耗的焦耳热功率则由极化内阻和欧姆内阻两部分共同体现。对式(8)进行变形得：
ΔU＝Up+iLR0＝Uocv-Ut (9)
则消耗在电池内阻发热上对焦耳热功率为：
Ploss＝ΔU·iL＝(Uocv-Ut)·iL (10)
其中ΔU的计算是根据电池模型，而模型的内阻参数则是根据实际温度、SOC以及电流来确定的，因此Ploss可以反映实时工况的发热功耗。
综上，电池实际能量有效利用能量利用效率为：
考虑到实时电压和电流复杂多变，如果用上述公式实时计算能量有效利用能量利用效率会导致最终的能量状态估计也剧烈变化，显然不能满足实际使用需求，因此在进行Ke计算前，可以先对Pact和Ploss进行实时滤波，滤波算法不仅可以使得功率曲线平滑，而且兼具一定对功率变化趋势预测功能。本专利采用一阶惯性滤波算法对功率进行滤波，k时刻对功率滤波器输出为：
其中，Δt为采样间隔，Tc为滤波时间常数，可以根据实际工况变化剧烈程度来确定滤波时间常数的值。由上述滤波公式可以看出，当前k时刻的滤波功率与当前的功率采样值Pk和上一时刻的滤波功率值Pfilter_k-1相关，可根据Tc和Δt的标定值调整滤波强度。一般情况下设置Tc>>Δt，可以得到较为平滑的功率曲线且兼具历史功率记忆作用，对未来的功率变化趋势有一定预测作用。
S209、根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
本实施例中，该方法可以综合上述得到的理论剩余能量状态和能量有效利用系数，可以得到当前温度和工况下的电池实际剩余能量状态：
SOEact＝Ke*SOEpre(13)
其中，SOEact即为电池实际剩余能量状态。
本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
可见，实施本实施例所描述的电池剩余放电能量估计方法，能够考虑实际温度和工况对电池可放电能量的影响；具体的，该方法能够结合电池SOC-OCV曲线面积积分的理论剩余能量状态的估计、实际温度工况对能量有效利用率的影响来准确估计实现电池实际剩余可用能量状态，从而实现工程应用的简化。
实施例3
请参看图3，图3为本实施例提供的一种电池剩余放电能量估计装置的结构示意图。如图3所示，该电池剩余放电能量估计装置包括：
第一获取单元310，用于获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
计算单元320，用于根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
第二获取单元330，用于获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
修正单元340，用于根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
本实施例中，对于电池剩余放电能量估计装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的电池剩余放电能量估计装置，能够考虑实际温度和工况对电池可放电能量的影响；具体的，该方法能够结合电池SOC-OCV曲线面积积分的理论剩余能量状态的估计、实际温度工况对能量有效利用率的影响来准确估计实现电池实际剩余可用能量状态，从而实现工程应用的简化。
实施例4
请参看图4，图4为本实施例提供的一种电池剩余放电能量估计装置的结构示意图。如图4所示，该电池剩余放电能量估计装置包括：
第一获取单元310，用于获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
计算单元320，用于根据当前电池SOC、DOD范围、电池最大可用容量以及电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
第二获取单元330，用于获取待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
修正单元340，用于根据电池有效能量利用效率对电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
作为一种可选的实施方式，第一获取单元310包括：
第一获取子单元311，用于获取待估计电池的当前温度、待估计电池的当前电池SOC、待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
第二获取子单元312，用于根据预设的电池容量表获取当前温度下的电池最大可用容量。
作为一种可选的实施方式，计算单元320包括：
第一计算子单元321，用于根据当前电池SOC、DOD范围以及电池最大可用容量，对电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量；
第二计算子单元322，用于根据理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
作为一种可选的实施方式，第二获取单元330包括：
第三获取子单元331，用于获取待估计电池在当前工况下的二阶电池等效电路模型和预设的一阶惯性滤波算法；
第三计算子单元332，用于根据二阶电池等效电路模型计算电池对外输出的实际可用功率和电池内阻消耗的焦耳热功率；
第三计算子单元332，还用于根据一阶惯性滤波算法、电池对外输出的实际可用功率以及电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
作为一种可选的实施方式，第三计算子单元332包括：
滤波模块，用于通过一阶惯性滤波算法对电池对外输出的实际可用功率进行滤波处理，得到滤波后的实际可用功率，以及通过一阶惯性滤波算法对电池内阻消耗的焦耳热功率进行滤波处理，得到滤波后的焦耳热功率；
计算模块，用于根据滤波后的实际可用功率和滤波后的焦耳热功率计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
本实施例中，对于电池剩余放电能量估计装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的电池剩余放电能量估计装置，能够考虑实际温度和工况对电池可放电能量的影响；具体的，该方法能够结合电池SOC-OCV曲线面积积分的理论剩余能量状态的估计、实际温度工况对能量有效利用率的影响来准确估计实现电池实际剩余可用能量状态，从而实现工程应用的简化。
本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例1或实施例2中的电池剩余放电能量估计方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中的电池剩余放电能量估计方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种电池剩余放电能量估计方法，其特征在于，包括：
获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
根据所述电池有效能量利用效率对所述电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
2.根据权利要求1所述的电池剩余放电能量估计方法，其特征在于，所述获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线，包括：
获取待估计电池的当前温度、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
根据预设的电池容量表获取所述当前温度下的电池最大可用容量。
3.根据权利要求1所述的电池剩余放电能量估计方法，其特征在于，所述根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态，包括：
根据所述当前电池SOC、所述DOD范围以及所述电池最大可用容量，对所述电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量；
根据所述理论最大放电能量和所述理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
4.根据权利要求1所述的电池剩余放电能量估计方法，其特征在于，所述获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率，包括：
获取所述待估计电池在当前工况下的二阶电池等效电路模型和预设的一阶惯性滤波算法；
根据所述二阶电池等效电路模型计算电池对外输出的实际可用功率和电池内阻消耗的焦耳热功率；
根据所述一阶惯性滤波算法、所述电池对外输出的实际可用功率以及所述电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
5.根据权利要求4所述的电池剩余放电能量估计方法，其特征在于，所述根据所述一阶惯性滤波算法、所述电池对外输出的实际可用功率以及所述电池内阻消耗的焦耳热功率，计算当前工况下的电池有效能量利用效率，包括：
通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池对外输出的实际可用功率进行滤波处理，得到滤波后的实际可用功率，以及通过所述一阶惯性滤波算法对所述电池内阻消耗的焦耳热功率进行滤波处理，得到滤波后的焦耳热功率；
根据所述滤波后的实际可用功率和所述滤波后的焦耳热功率计算当前工况下的电池有效能量利用效率。
6.一种电池剩余放电能量估计装置，其特征在于，所述电池剩余放电能量估计装置包括：
第一获取单元，用于获取待估计电池在当前温度下的电池最大可用容量、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
计算单元，用于根据所述当前电池SOC、所述DOD范围、所述电池最大可用容量以及所述电池开路电压曲线，计算电池理论剩余能量状态；
第二获取单元，用于获取所述待估计电池在当前工况下的电池有效能量利用效率；
修正单元，用于根据所述电池有效能量利用效率对所述电池理论剩余能量状态进行修正，得到电池实际剩余能量状态。
7.根据权利要求6所述的电池剩余放电能量估计装置，其特征在于，所述第一获取单元包括：
第一获取子单元，用于获取待估计电池的当前温度、所述待估计电池的当前电池SOC、所述待估计电池在当前老化状态下允许运行的DOD范围以及所述待估计电池在常温下的电池开路电压曲线；
第二获取子单元，用于根据预设的电池容量表获取所述当前温度下的电池最大可用容量。
8.根据权利要求6所述的电池剩余放电能量估计装置，其特征在于，所述计算单元包括：
第一计算子单元，用于根据所述当前电池SOC、所述DOD范围以及所述电池最大可用容量，对所述电池开路电压曲线进行面积积分计算，得到理论最大放电能量和理论剩余可用放电能量；
第二计算子单元，用于根据所述理论最大放电能量和所述理论剩余可用放电能量，计算电池理论剩余能量状态。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的电池剩余放电能量估计方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的电池剩余放电能量估计方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310354583.7A CN116224097A (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 一种电池剩余放电能量估计方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310354583.7A CN116224097A (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 一种电池剩余放电能量估计方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116224097A true CN116224097A (zh) | 2023-06-06 |
Family
ID=86587439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310354583.7A Pending CN116224097A (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 一种电池剩余放电能量估计方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116224097A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117890798A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 深圳海辰储能科技有限公司 | 电池剩余能量状态估算方法及相关装置 |
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2023
- 2023-04-03 CN CN202310354583.7A patent/CN116224097A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117890798A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 深圳海辰储能科技有限公司 | 电池剩余能量状态估算方法及相关装置 |
| CN117890798B (zh) * | 2024-03-14 | 2024-05-14 | 深圳海辰储能科技有限公司 | 电池剩余能量状态估算方法及相关装置 |
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