[發(fā)明專利]電池的狀態(tài)預(yù)測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911420101.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111044909B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鵬;金鵬;孫力;王震坡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/367
• 分類號(hào): G01R31/367;G01R31/388
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 馮偉

1.一種電池的狀態(tài)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

建立電池的等效電路模型，所述電池的端電壓根據(jù)所述等效電路模型的開路電壓和極化電壓確定；

所述開路電壓基于所述開路電壓與荷電狀態(tài)函數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系來確定，所述極化電壓根據(jù)用于描述所述極化電壓與電流和時(shí)間的第一函數(shù)關(guān)系模型來確定；

其中，所述第一函數(shù)關(guān)系模型為：U_op＝aln²(t)+bln(t)+cI+d；

U_op為極化電壓、I為預(yù)測(cè)電流、t為預(yù)測(cè)時(shí)間、a、b、c和d分別為所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；

其中，所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)基于所述荷電狀態(tài)函數(shù)和電池溫度之間的第二函數(shù)關(guān)系模型來確定；

其中，所述第二函數(shù)關(guān)系模型為：

SOC為當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)、T為當(dāng)前電池溫度、k₁～k₆為系數(shù)；

所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)a、b、c和d利用所述第二函數(shù)關(guān)系模型中對(duì)應(yīng)不同的k₁～k₆來求得；

所述電池的功率基于端電壓、開路電壓以及所述第一函數(shù)關(guān)系模型來確定；

獲取當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度；

基于所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度，以及所述開路電壓和所述極化電壓對(duì)所述電池未來的一種或多種狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度，以及所述開路電壓和所述極化電壓對(duì)所述電池未來的一種或多種狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)包括：

基于所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度之間的第二函數(shù)關(guān)系模型確定所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；其中，所述第二函數(shù)關(guān)系模型為SOC為當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)、T為當(dāng)前電池溫度、k₁～k₆為系數(shù)；根據(jù)不同的k₁～k₆的系數(shù)組合分別確定所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；

根據(jù)所述第一函數(shù)關(guān)系模型確定預(yù)測(cè)電流和預(yù)測(cè)時(shí)間下的極化電壓；其中，所述第一函數(shù)關(guān)系模型為:U_op＝aln²(t)+bln(t)+cI+d；其中，U_op為極化電壓、I為預(yù)測(cè)電流、t為預(yù)測(cè)時(shí)間、a、b、c和d分別為所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；

根據(jù)所述開路電壓和所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述預(yù)測(cè)電流和預(yù)測(cè)時(shí)間下的開路電壓；

基于所述預(yù)測(cè)電流和預(yù)測(cè)時(shí)間下的極化電壓和開路電壓預(yù)測(cè)所述端電壓；

基于如下公式預(yù)測(cè)所述電池在所述預(yù)測(cè)電流和預(yù)測(cè)時(shí)間下電池的功率；其中，SOP為所述電池的功率、U為所述電池的端電壓、U_ocv為所述電池的開路電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度，以及所述開路電壓和所述極化電壓對(duì)所述電池未來的一種或多種狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)包括：

基于所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)和當(dāng)前電池溫度之間的第二函數(shù)關(guān)系模型確定所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；其中，所述第二函數(shù)關(guān)系模型為T為當(dāng)前電池溫度、k₁～k₆為系數(shù)；根據(jù)不同的k₁～k₆的系數(shù)組合分別確定所述第一函數(shù)關(guān)系模型的參數(shù)；

根據(jù)所述開路電壓和所述當(dāng)前荷電狀態(tài)函數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定所述預(yù)測(cè)時(shí)間下的開路電壓；

設(shè)定上限截止電壓或下限截止電壓，并基于所述預(yù)測(cè)時(shí)間根據(jù)如下公式：預(yù)測(cè)所述電池在所述預(yù)測(cè)時(shí)間內(nèi)的功率；其中，SOP為所述電池的功率、t為預(yù)測(cè)時(shí)間、U設(shè)置為所述電池上限截止電壓或下限截止電壓、U_ocv為所述電池的開路電壓。