储能电池SOC估算方法、计算设备、计算机可读存储介质与流程

专利2026-07-11  9


本发明涉及电池控制,具体涉及一种储能电池soc估算方法、计算设备、计算机可读存储介质。


背景技术:

1、储能电池的荷电状态(state of charge,soc)是对当前可充/放电电量的表征,但是无法被直接测量,目前常用的是安时积分法对soc进行估算,计算公式如下

2、

3、其中,分母c通常直接使用电池的额定容量,忽略了不同温度、倍率、历史充放电状态等因素对电池可充入/放出的容量的影响,增大了soc估算的误差。

4、基于上述问题,现有技术引入了温度容量系数对电池容量进行修正,但是这种方法只能代表在当前温度下从满电态放电至空电状态可放出的最大容量,并未考虑历史的充放电容量以及当前soc在当前温度下可充/放的最大容量。通常情况下,电池工作温度越高,电池所能充入/放出的容量越多;反之温度越低,电池所能充入/放出的容量越少。因此,若按照传统的温度容量系数修正的方法,当电池充放电温度存在明显差异时就会导致电池soc估算不准确,且会导致在满充\满放前发生soc跳变或在某个soc数值处等待。


技术实现思路

1、本发明的一个主要目的在于克服上述的至少一种缺陷,是要提供一种储能电池soc估算方法,其能够使得电池soc的估算更为准确,提高估算精度。

2、为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:

3、本发明提供了一种储能电池soc估算方法,其包括如下步骤:

4、判断所述储能电池处于充电状态还是放电状态;

5、当所述储能电池处于充电状态时,确定电池剩余可充容量δqcharge,再将所述电池剩余可充容量δqcharge带入如下公式计算电池soc,

6、

7、其中,soct为实时的t时刻的电池soc,soct-1为相邻的t-1时刻的电池soc,ratiocharge为储能电池的剩余可充soc占比;

8、当所述储能电池处于放电状态时,确定电池剩余可放容量δqdischarge,再将所述电池剩余可放容量δqdisharge带入如下公式计算电池soc,

9、

10、其中,soct为实时的t时刻的电池soc,soct-1为相邻的t-1时刻的电池soc,ratiodischarge为储能电池的剩余可放soc占比。

11、根据本发明的其中一个实施方式,当所述储能电池处于充电状态时,根据所述储能电池的实时电池剩余容量qrem、最大电池容量qmax以及电池修正容量qtab确定电池剩余可充容量δqcharge,计算公式如下

12、

13、其中,ratiocharge为储能电池的剩余可充soc占比。

14、根据本发明的其中一个实施方式,所述最大电池容量qmax为储能电池工作在高温区间时从满电状态放电至空电状态可放出的最大容量。

15、根据本发明的其中一个实施方式,所述储能电池的剩余可充soc占比的ratiocharge计算公式如下

16、

17、其中,soc充电上限为储能电池在充电状态下的soc充电使用上限。

18、根据本发明的其中一个实施方式,所述soc充电上限为可调节的预设值,设置在70%~100%之间。

19、根据本发明的其中一个实施方式,当所述储能电池处于放电状态时,根据所述储能电池的实时电池剩余容量qrem以及电池修正容量qtab确定电池剩余可放容量δqdischarge,计算公式如下

20、

21、其中,ratiodischarge为储能电池的剩余可放soc占比。

22、根据本发明的其中一个实施方式,所述储能电池的剩余可放soc占比的ratiodischarge计算公式如下

23、。

24、根据本发明的其中一个实施方式,所述储能电池的所述实时电池剩余容量qrem的计算公式为

25、

26、其中,qrem_t为实时的t时刻的电池剩余容量,qrem_t-1为相邻的t-1时刻的电池剩余容量。

27、根据本发明的其中一个实施方式,所述电池修正容量qtab通过如下公式进行确定

28、

29、其中,qtemp是根据实时电芯温度查询预设的电芯温度容量二维表所获得的对应温度下的电池标称容量,rrate为根据充放电倍率查询预设的倍率容量系数二维表所获得的对应倍率下的电池容量修正系数。

30、根据本发明的其中一个实施方式,所述电池标称容量qtemp、电池容量系数rrate的查询过程是通过线性插值算法进行。

31、特别地,本发明还提供了一种计算设备,包括存储器、处理器和存储在所述存储器内并能由所述处理器运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。

32、本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其内存储有计算机程序,所述计算机程序在由处理器执行时实现如上所述的方法。所述计算机可读存储介质优选为非易失性可读存储介质。

33、与现有技术相比较,本发明专利申请的储能电池soc估算方法的优点及有益效果在于:

34、本申请的储能电池soc估算方法,其通过实时更新储能电池的剩余容量从而记录储能电池的实时电池剩余容量qrem,根据实时电池剩余容量qrem、最大电池容量qmax以及电池修正容量qtab确定电池剩余可充放容量,进而带入到优化后的安时积分公式实现对于电池soc的估算,在确定电池剩余可充放容量时还引入了基于实时温度的电池修正容量,因此能够确定储能电池在任意起始soc、任意温度条件下的实际的最大的电池剩余可充放容量,最终达到提高电池soc估算精度的目的。

35、另外,本申请中所采用的安时积分公式中还引入了剩余可充或者可放的soc占比,如此能够融合前一时刻的电池soc以及电池soc的充电上限值,使得最终的电池soc估算精度更高。



技术特征:

1.一种储能电池soc估算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述最大电池容量qmax为储能电池工作在高温区间时从满电状态放电至空电状态可放出的最大容量。

3.根据权利要求1或2所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述储能电池的剩余可充soc占比的ratiocharge计算公式如下

4.根据权利要求3所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述soc充电上限为可调节的预设值,设置在70%~100%之间。

5.根据权利要求1所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述储能电池的剩余可放soc占比的ratiodischarge计算公式如下

6.根据权利要求1所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述储能电池的所述实时电池剩余容量qrem的计算公式为

7.根据权利要求1所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述电池修正容量qtab通过如下公式进行确定

8.根据权利要求7所述的储能电池soc估算方法,其特征在于,所述电池标称容量qtemp、电池容量系数rrate的查询过程是通过线性插值算法进行。

9.一种计算设备,包括存储器、处理器和存储在所述存储器内并能由所述处理器运行的计算机程序,其中,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其内存储有计算机程序,所述计算机程序在由处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。


技术总结
本发明涉及一种储能电池SOC估算方法、计算设备、计算机可读存储介质,方法包括如下步骤:判断所述储能电池处于充电状态还是放电状态;当所述储能电池处于充电状态时,确定电池剩余可充容量ΔQ<subgt;charge</subgt;,再将所述电池剩余可充容量ΔQ<subgt;charge</subgt;带入如下公式计算电池SOC,,其中,ratio<subgt;charge</subgt;为储能电池的剩余可充SOC占比;当所述储能电池处于放电状态时,确定电池剩余可放容量ΔQ<subgt;discharge</subgt;,再将所述电池剩余可放容量ΔQ<subgt;disharge</subgt;带入如下公式计算电池SOC,,其中,ratio<subgt;discharge</subgt;为储能电池的剩余可放SOC占比。本申请能够确定储能电池在任意起始SOC、任意温度条件下的实际的最大的电池剩余可充放容量,最终达到提高电池SOC估算精度的目的。

技术研发人员:谢星映,徐煜轩
受保护的技术使用者:上海思格源智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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