[發明專利]基于學習算法的SOC檢測方法

在審

• 申請號: 202011506097.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112240980A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 中海儲能科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;G01R31/36
• 代理公司: 北京可專樂知識產權代理事務所(普通合伙) 11787
• 代理人: 王文紅

本發明提供一種基于學習算法的SOC檢測方法，包括：設置兩個配制參數完全相同的液流電池，標記為校正電池和測試電池，測試所述測試電池的荷電狀態；用化學分析的方法檢測所述校正電池的荷電狀態；以測試電池的荷電狀態數據為校正集，以校正電池的荷電狀態數據為驗證集，選取標樣集；分析校正前所述校正集和驗證集的差異，對兩組荷電狀態數據進行全局中心化處理，對處理后的矩陣進行正交運算，求出校正權重矢量，應用于目標荷電狀態數值的校正。本發明提出的方法，測試電池的電壓、電流、溫度、充電或放電時間，采用化學法測得的荷電狀態對測試結果進行校正，克服了溫度、電池極化等等因素帶來的偏差，獲得了準確度更高的荷電狀態結果。

技術領域

本發明屬于儲能技術領域，具體涉及一種對于液流電池荷電狀態進行測試的方法。

背景技術

電池的荷電狀態反映的是該電池剩余放電電量，對電池在交通工具等領域的應用十分重要。當前檢測荷電狀態的常規參數是電池的電壓。在鋰離子電池領域，有技術是通過充放電時間對電壓參數進行修正，例如專利CN201710200054.6提出一種動力電池組的荷電狀態計算方法及系統，通過安時積分法和開路電壓法分別計算得到動力電池組的安時荷電狀態和預估荷電狀態，然后通過判斷安時荷電狀態和預估荷電狀態的差值是否滿足預設修正條件來對安時荷電狀態進行修正。

液流電池又稱氧化還原液流電池，其氧化還原電對是以電解液形式存在的。液體電解質的物性受溫度影響很大；而氧化還原反應速度受多種因素影響，具體在液流電池內，情形更為復雜，電池極化電阻的影響因素不僅包括溫度，還包括電池使用時間、電解液中雜質、電解液流動情況的影響，僅以充放電時間來修正電壓值，還是不能獲得準確的荷電狀態。

在液流電池里，荷電狀態是失電子物質和得電子物質的剩余量，例如，鐵鉻液流電池里，荷電狀態（%）實際是電解液中二價鐵離子和三價鉻離子的剩余量占總鐵或總鉻的比例。從這個角度來說，用鐵離子和鉻離子含量確定的荷電狀態是最準確的，而鐵離子和鉻離子含量可以用滴定、分光光度法等等。當然電池實際運行中是不能時時檢測鐵離子和鉻離子含量的，但是用鐵離子和鉻離子含量求取荷電狀態、再校正檢測值，是準確度最高的校正方式。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的是提出一種基于學習算法的SOC檢測方法，用于鐵鉻液流電池的荷電狀態檢測。

實現本發明上述目的的技術方案為：

一種基于學習算法的SOC檢測方法，包括步驟：

S1：設置兩個配制參數完全相同的液流電池，標記為校正電池和測試電池，測試所述測試電池的荷電狀態；電壓、電流、溫度、充電或放電時間；用化學分析的方法檢測所述校正電池的荷電狀態；

S2：以測試電池的荷電狀態數據為校正集，以校正電池的荷電狀態數據為驗證集，選取標樣集；

S3：分析校正前所述校正集和驗證集的差異，分析所述差異引起的荷電狀態結果的差異性；

S4：對兩組荷電狀態數據進行全局中心化處理，對處理后的矩陣進行正交運算，求出校正權重矢量，應用于目標荷電狀態數值的校正；

S5：分析校正后的荷電狀態差異。

其中，測試所述測試電池的電壓、電流、溫度、充電或放電時間，求得荷電狀態。

所述電壓、電流、溫度用傳感器測定，并上傳數據至電腦，放電時間是從荷電狀態100%（此時電解液中TFe=Fe（II），TCr=Cr（III））為初始點計算，充電時間按開路電壓0.5~1.1V為始。

其中，所述化學分析的方法為滴定法， Fe（II）的含量用重鉻酸鉀溶液滴定，Cr（III）的含量用用硫酸亞鐵銨溶液滴定，總鐵TFe和總鉻TCr為加入值；

TFe-Fe（II）=Fe（III）； （1）