电池组的充电状态确定方法、设备、存储介质及程序产品与流程

专利2026-05-02  5


本申请涉及数据处理,尤其涉及一种电池组的充电状态确定方法、设备、存储介质及程序产品。


背景技术:

1、电池组是由多个电池单体按一定方式连接起来,以满足特定电压和容量要求的组合体。电池组中充电状态(state of charge,soc)的计算对于电池管理至关重要。目前,计算电池组soc的方法主要结合等效电路模型和电化学模型,从电池的内部反应机理出发,模拟电池的充放电行为来进行计算,这就需要对电池的材料特性、电化学性质、热力学特性进行分析,并将这些特性转化为数学模型进行计算。同时,因为电池组由多个电池单体组成,每个电池单体的状态有所不同,还需要为每个电池单体或每组电池单体建立和维护一个模型,随着电池的使用寿命、环境条件等因素的变化,也需要定期对模型参数进行校准和更新。因此,基于模型的电池组充电状态计算方法计算量大,导致了电池组soc计算复杂,不适用于实时应用。

2、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种电池组的充电状态确定方法、设备、存储介质及程序产品,旨在解决目前电池组的充电状态计算过程复杂的技术问题。

2、为实现上述目的,本申请提出一种电池组的充电状态确定方法,所述方法包括:

3、基于当前时刻电池模组的估算充电状态和电池组中电池模组平均充电状态,确定所述电池模组的残差,所述残差用于表示所述电池模组的估算充电状态与所述电池模组平均充电状态之间的差异;

4、基于所述电池模组的残差,确定所述电池模组的权重;

5、基于各个所述电池模组的权重和各个所述电池模组的估算充电状态,确定所述电池组的充电状态。

6、在一实施例中,所述基于所述电池模组的残差,确定所述电池模组的权重的步骤包括:

7、基于当前时刻之前的预设时间窗口内的所述电池模组的残差,确定所述残差的平均值和方差;

8、基于所述残差的平均值和方差,确定所述电池模组在当前时刻下的条件密度概率函数值;

9、基于所述条件密度概率函数值,确定所述电池模组的权重。

10、在一实施例中,所述电池模组内包括至少两个电池单体,所述方法还包括:

11、基于每一时刻下电池单体的估算内阻和电池模组的平均内阻,确定电池模组中的目标电池单体,其中,所述平均内阻为所述电池模组内所有电池单体的内阻的平均值;

12、基于所述目标电池单体的开路电压-充电状态对应关系,确定电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系;

13、根据所述电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系,确定电池组的充电状态。

14、在一实施例中,所述基于每一时刻下电池单体的估算内阻和电池模组的平均内阻,确定电池模组中的目标电池单体的步骤包括:

15、确定电池模组中每个电池单体的估算内阻与所述电池模组的平均内阻的余弦相似度;

16、确定所述余弦相似度最大的电池单体,作为所述目标电池单体。

17、在一实施例中,所述根据所述目标电池单体的开路电压-充电状态对应关系,确定电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系的步骤包括:

18、在不同温度条件下,对所述电池组进行充放电测试,得到电池组在不同充电状态和不同温度下的开路电压数据;

19、基于所述开路电压数据和所述目标电池单体的开路电压-充电状态对应关系,确定所述电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系。

20、在一实施例中,所述根据所述电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系,确定电池组的充电状态的步骤包括:

21、获取电池组的实时开路电压和实时温度;

22、基于所述实时开路电压、所述实时温度以及所述电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系,确定电池组的充电状态。

23、在一实施例中,所述确定电池模组中每个电池单体的估算内阻与所述电池模组的平均内阻的余弦相似度的步骤之前,还包括:

24、获取预设时间窗口内的电池运行数据;

25、基于所述电池运行数据,通过递归最小二乘法确定电池模组中所述电池单体的估算内阻;

26、在每一时刻计算电池模组中每个电池单体的估算内阻的平均值,得到所述电池模组的平均内阻。

27、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种电池组的充电状态确定设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如上文所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。

28、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种存储介质,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质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如上文所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。

29、此外,为实现上述目的,本申请还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。

30、本申请提供了一种电池组的充电状态确定方法,通过当前时刻电池模组的估算充电状态和电池组中电池模组平均充电状态,确定电池模组的残差,其中,残差用于表示电池模组的估算充电状态与电池模组平均充电状态之间的差异;并基于电池模组的残差,确定电池模组的权重;然后根据各个电池模组的权重和各个电池模组的充电状态,确定电池组的充电状态。上述方法避免了复杂的物理特性建模,利用电池模组充电状态的残差和权重来计算电池组的充电状态,而不是对每个电池单体进行详细的电化学建模和计算,减少了对电池内部复杂化学反应和物理过程的依赖,从而降低了计算的复杂度,减少了计算量,使得电池组的充电状态计算过程更加简单,能够快速响应电池状态的变化,便于实时应用。



技术特征:

1.一种电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述电池组内包括至少两个电池模组,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述基于所述电池模组的残差,确定所述电池模组的权重的步骤包括:

3.如权利要求1所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述电池模组内包括至少两个电池单体,所述方法还包括:

4.如权利要求3所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述基于每一时刻下电池单体的估算内阻和电池模组的平均内阻,确定电池模组中的目标电池单体的步骤包括:

5.如权利要求3所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述根据所述目标电池单体的开路电压-充电状态对应关系,确定电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系的步骤包括:

6.如权利要求3所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述根据所述电池组的开路电压-充电状态-温度对应关系,确定电池组的充电状态的步骤包括:

7.如权利要求3所述的电池组的充电状态确定方法,其特征在于,所述确定电池模组中每个电池单体的估算内阻与所述电池模组的平均内阻的余弦相似度的步骤之前,还包括:

8.一种电池组的充电状态确定设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。

9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述存储介质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如权利要求1至7中任一项所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的电池组的充电状态确定方法的步骤。


技术总结
本申请公开了一种电池组的充电状态确定方法、设备、存储介质及程序产品,涉及数据处理技术领域。上述方法通过当前时刻电池模组的估算充电状态和电池组中电池模组平均充电状态,确定电池模组的残差,其中,残差用于表示电池模组的估算充电状态与电池模组平均充电状态之间的差异;并基于电池模组的残差,确定电池模组的权重;然后根据各个电池模组的权重和各个电池模组的充电状态,计算电池组的充电状态,避免了复杂的物理特性建模,减少了计算量,使得电池组的充电状态计算过程更加简单,能够快速响应电池状态的变化,便于实时应用。

技术研发人员:叶娇龙,刘仁高,旷世杰,曾昌巍,施柱,李崇
受保护的技术使用者:中车株洲电力机车有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-30711.html