[發明專利]鐵鋰電池荷電狀態預測方法及裝置、存儲介質和終端

在審

• 申請號: 202210614019.X
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114895194A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 馮禮鴻;李承昊;沈向東;沈成宇
• 申請（專利權）人: 上海瑞浦青創新能源有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/378;G01R31/382
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 牛莎莎

本發明公開了一種鐵鋰電池荷電狀態預測方法，包括：獲取每個采樣時刻所述目標鐵鋰電池的電壓估計誤差均值、電壓估計誤差標準差值和電壓估計誤差滑動平均值；分別判斷該采樣時刻電壓估計誤差滑動平均值是否大于第一條件值，以及當前采樣時刻電壓估計誤差滑動平均值是否小于第二條件值；若大于則將預估荷電狀態修正到第一修正值，若小于則繼續判斷電壓估計誤差滑動平均值等于標準值的采樣時刻，并將該采樣時刻的預估荷電狀態修正到第二修正值；第一條件值表達式為μ(t)+n*σ(t)，第二條件值表達式為：μ(t)?n*σ(t)。本發明利用開路電壓的兩個充放電平臺特性，判斷修正預估荷電狀態的時機，并將荷電狀態修正至設置的值，提高荷電狀態的預測精度。

技術領域

本發明涉及鐵鋰電池技術領域，尤其涉及一種鐵鋰電池荷電狀態預測方法及裝置、存儲介質和終端。

背景技術

鐵鋰電池在恒電流充放電過程的電壓并不是一成不變的，而是存在持續上升或下降、平穩、再持續上升或下降的過程，因此可知鐵鋰電池在恒定電流充放電的過程存在平穩的過程，我們將其稱之為充放電平臺，而鐵鋰電池的充放電過程實際上包括兩個充放電平臺期。

圖1給出了鐵鋰電池在幾個不同溫度下的常規放電示意圖，基于圖1可以看出，在進行鐵鋰電池荷電狀態預測時，若預估荷電狀態高于實際荷電狀態時，由于預估荷電狀態過程中的誤差，當實際荷電狀態小于第一充放電平臺結束拐點時，預估荷電狀態仍然處在第一充放電平臺上，這樣就必然導致電壓估計誤差出現異常值；同理若預估荷電狀態低于實際荷電狀態時，由于預估荷電狀態過程中的誤差，當實際荷電狀態小于第二充放電平臺的起始拐點時，預估荷電狀態仍然處在第一充放電平臺上，這樣也會導致電壓估計誤差出現異常值。

現有的鐵鋰電池荷電狀態預測方法主要包括以下幾種：一種為安時積分法，該方法簡單易實現，但存在誤差累積且無法進行自校正的問題；一種為簡單的開路電壓法，該方法不適合動態估計；一種為基于等效電路模型的閉環估計方法，該方法雖然精度較高，但對模型精度要求高，老化后的估計精度可能下降；一種為基于機器學習的方法，該法需要大量數據訓練，且不利于在線估計。綜上所述，現有的鐵鋰電池荷電狀態預測方法均存在各式問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的鐵鋰電池荷電狀態預測方法無法滿足實時在線、低數據量且還能達到高精度的要求。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鐵鋰電池荷電狀態預測方法，包括：

采集目標鐵鋰電池的實時電流值和實時溫度值，并基于所述實時電流值計算所述目標鐵鋰電池的實時預估荷電狀態；

基于所述實時電流值、所述實時溫度值和所述實時預估荷電狀態，通過二階RC等效電路模型獲取所述目標鐵鋰電池的實時預估端電壓；

采集所述目標鐵鋰電池的實時端電壓，并基于所述實時端電壓和所述實時預估端電壓獲取每個采樣時刻所述目標鐵鋰電池的電壓估計誤差均值、電壓估計誤差標準差值和電壓估計誤差滑動平均值；

依次判斷單個采樣時刻所述電壓估計誤差滑動平均值是否符合預設條件，若符合則對對應采樣時刻所述目標鐵鋰電池的預估荷電狀態進行修正，否則將所述實時預估荷電狀態作為對應采樣時刻所述目標鐵鋰電池的預估荷電狀態；

其中，判斷某個采樣時刻所述電壓估計誤差滑動平均值是否符合預設條件，若符合則將該采樣時刻所述目標鐵鋰電池的預估荷電狀態進行修正包括：

判斷該采樣時刻所述電壓估計誤差滑動平均值是否大于第一條件值，同時判斷當前采樣時刻所述電壓估計誤差滑動平均值是否小于第二條件值，

若該采樣時刻所述電壓估計誤差滑動平均值大于所述第一條件值，則將該采樣時刻作為修正時刻，并將所述修正時刻所述目標鐵鋰電池的預估荷電狀態修正到第一修正值，并在所述修正時刻之后的采樣時刻以所述第一修正值為起始容量百分比計算后續采樣時刻的實時預估荷電狀態；