[發明專利]電池的電氣狀態監測系統和電氣狀態監測方法

有效

• 申請號: 201610285418.0
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN107340476B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 單聯柱
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種電池的電氣狀態監測系統，監測與其連接的電池系統中的電池的電氣特性參數和SOC值，所述電氣狀態監測系統的特征在于，包括：

提供當前或未來對所述電池的充放電進行指示的電池充放電控制指令的充放電控制指令部；

電氣特性取得部，其基于所述電池的等效電路建立所述電池的電氣狀態模型，根據建立的所述電氣狀態模型計算規定時間段內的所述電池充放電時的參數值與實際測量到的充放電時的參數值的差值之和并將該和的值作為計算電氣特性的誤差，根據所述誤差對所述電氣狀態模型進行優化，使得所述誤差小于規定的閾值，根據優化后的電氣狀態模型取得所述電池的電氣特性參數；和

SOC取得部，其響應所述充放電控制指令部提供的電池充放電控制指令利用由所述電氣特性取得部取得的所述電氣特性參數，根據優化后的所述電氣狀態模型來對所述電池的充放電進行模擬，對模擬出的充放電電流進行統計而取得所述電池的SOC值。

2.如權利要求1所述的電氣狀態監測系統，其特征在于：

所述電池的等效電路是至少一個由電阻與電容并聯而成的RC結構和電阻串聯連接的RC電路，

在所述電氣狀態模型所對應的函數關系中，以電池的充放電電流為自變量并以電池充放電時的端電壓為函數值；或者以電池充放電時的端電壓為自變量并以電池的充放電電流為函數值，

所述電池的各個電氣特性參數由所述函數關系中包含的多個電阻參數和電容參數來表達。

3.如權利要求1或2所述的電氣狀態監測系統，其特征在于：

若存在所述電池充放電控制指令，則所述充放電控制指令部將該電池充放電控制指令提供給所述SOC取得部供其直接使用，

若不存在所述電池充放電控制指令，則所述充放電控制指令部將時間、日期和電池充放電控制指令的歷史值組成特征向量，并基于多個代表不同歷史時刻的電池充放電指令的特征向量，通過統計或機器學習的方法預測要提供給所述SOC取得部的電池充放電控制指令。

4.如權利要求2所述的電氣狀態監測系統，其特征在于：

在所述電氣特性取得部計算所述電氣特性的誤差時，首先基于所述函數關系，用所述電池的電氣特性參數的歷史值和充放電電流、電壓與功率中的至少一者的歷史值計算當前時間段內的電氣暫態參數，接著基于所述函數關系，用計算出的所述電氣暫態參數、所述電池的當前時間段的電氣特性參數和當前時間段的充放電電流、電壓與功率中的至少一者計算當前時間段內的端電壓或者電流，對計算出的端電壓或者電流與電池在該端電壓所對應的時刻測量到的充放電端電壓或者電流進行比較而得到差值，累積規定時間段內不同時刻的差值而得到該規定時間段內的電氣特性的誤差。

5.如權利要求1、2、4中任一項所述的電氣狀態監測系統，其特征在于：

在對所述電氣狀態模型進行優化時，對所述規定時間段內的所述電氣特性的誤差的計算過程進行多次迭代，

如果存在電池的電氣特性參數的經驗值，則所述電氣特性取得部將該經驗值設置為首次迭代計算時的電氣特性參數值，

如果不存在電池的電氣特性參數的經驗值，則將默認值設置為首次迭代計算時的電氣特性參數值，

在每一次迭代計算得到的誤差的基礎上，根據統計或機器學習的方法選擇新的電阻值和電容值來作為電池電氣特性參數值，使得所述規定時間段內的電氣特性的誤差減小。

6.如權利要求3所述的電氣狀態監測系統，其特征在于：

在對所述電氣狀態模型進行優化時，對所述規定時間段內的所述電氣特性的誤差的計算過程進行多次迭代，

如果存在電池的電氣特性參數的經驗值，則所述電氣特性取得部將該經驗值設置為首次迭代計算時的電氣特性參數值，

如果不存在電池的電氣特性參數的經驗值，則將默認值設置為首次迭代計算時的電氣特性參數值，

在每一次迭代計算得到的誤差的基礎上，根據統計或機器學習的方法選擇新的電阻值和電容值來作為電池電氣特性參數值，使得所述規定時間段內的電氣特性的誤差減小。