本技術(shù)涉及電池,特別是涉及一種電池健康狀態(tài)計算方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備、存儲介質(zhì)和計算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù):
1、以鋰離子電池為代表的電池作為儲能載體得到了廣泛應(yīng)用,比如手機(jī)、筆記本電腦、醫(yī)療器械、電動汽車、儲能電站、信號基站等。為了保證電池安全高效的工作,一般都會配有電池管理系統(tǒng)(battery?management?system,bms)對電池進(jìn)行狀態(tài)估計、故障診斷和電量均衡等管理。鋰電池健康狀態(tài)(state?of?health,soh)估計是電池系統(tǒng)管理的一個關(guān)鍵因素,因為它反映了鋰電池的剩余可用容量和壽命。有了準(zhǔn)確的鋰電池soh估計值,就可以估計出電池的整體壽命,完善充放電策略,以避免電池濫用。
2、目前的電池健康狀態(tài)估算方法主要基于等效電路模型來進(jìn)行估算,但是目前的方法計算得到的電池健康狀態(tài)精度較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對上述技術(shù)問題,提供一種高精度的電池健康狀態(tài)計算方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)和計算機(jī)程序產(chǎn)品。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種電池健康狀態(tài)計算方法。所述方法包括:
3、獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);
4、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值;
5、確定至少兩組參數(shù)組,每組所述參數(shù)組中包括所述待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);
6、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
7、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
8、上述實施例中,首先根據(jù)充電工況數(shù)據(jù)對目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)進(jìn)行初次參數(shù)辨識,得到待辨識參數(shù)的初始值,其次,再基于待辨識參數(shù)確定至少兩組參數(shù)組,然后根據(jù)充電工況數(shù)據(jù)對參數(shù)組中的待辨識參數(shù)再次進(jìn)行參數(shù)辨識,最后,基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定電池健康狀態(tài),相比單次等效電路模型待辨識參數(shù)辨識的不穩(wěn)定性,通過兩次待辨識參數(shù)辨識可以得到更加準(zhǔn)確的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,進(jìn)而基于準(zhǔn)確的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,可以得到更加精確的電池健康狀態(tài)。
9、在其中一個實施例中,所述確定至少兩組參數(shù)組,包括:基于預(yù)設(shè)采樣規(guī)則以及預(yù)設(shè)參數(shù)組的數(shù)量,對所述待辨識參數(shù)進(jìn)行采樣,得到至少兩組參數(shù)組,所述預(yù)設(shè)參數(shù)組的數(shù)量大于等于二。
10、上述實施例中,通過多種采樣規(guī)則來確定參數(shù)組,可以得到更加隨機(jī)的參數(shù)組,進(jìn)而至少兩組參數(shù)組的參數(shù)值以及待辨識參數(shù)的初始值,得到的目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值具有更高的魯棒性。
11、在其中一個實施例中,基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài),包括:
12、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
13、基于所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
14、上述實施例中,通過確定了目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值之后,等于目標(biāo)等效電路模型已經(jīng)確定,后續(xù)可基于確定的目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值實時確定電池健康狀態(tài),提升電池健康狀態(tài)的更新實時性。
15、在其中一個實施例中,所述充電工況數(shù)據(jù)包括輸入電流數(shù)據(jù)以及輸出電壓數(shù)據(jù);
16、所述根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值,包括:
17、通過所述目標(biāo)等效電路模型對所述輸入電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得第一仿真電壓數(shù)據(jù);
18、基于所述第一仿真電壓數(shù)據(jù)與所述輸出電壓數(shù)據(jù)的誤差值,校正所述目標(biāo)等效電路模型中所述待辨識參數(shù)的參數(shù)值,并返回通過所述目標(biāo)等效電路模型對所述輸入電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的步驟,直至達(dá)到校正結(jié)束條件,獲得所述待辨識參數(shù)的初始值。
19、上述實施例中,通過確定待辨識參數(shù)的初始值,可以減少初始值選取的不同導(dǎo)致最終確定的目標(biāo)等效電路模型的參數(shù)值不準(zhǔn)確的情況,此外,基于輸入電流數(shù)據(jù)和輸出電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行初次參數(shù)辨識,可以快速且準(zhǔn)確地確定初始值。
20、在其中一個實施例中,所述根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,包括:
21、將所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值設(shè)置為所述初始值;
22、通過所述目標(biāo)等效電路模型對所述輸入電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得第二仿真電壓數(shù)據(jù);
23、基于所述第二仿真電壓數(shù)據(jù)與所述輸出電壓數(shù)據(jù)的誤差值,校正所述目標(biāo)等效電路模型中所述待辨識參數(shù)的參數(shù)值,并返回通過所述目標(biāo)等效電路模型對所述輸入電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的步驟,直至達(dá)到校正結(jié)束條件,獲得至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值。
24、上述實施例中,在參數(shù)組的待辨識參數(shù)的參數(shù)值確定過程中,通過將待辨識參數(shù)的初始值作為目標(biāo)等效電路模型的初始參數(shù)值,可以減少待辨識參數(shù)初始值選取時存在的敏感問題,根據(jù)目標(biāo)電池實際的輸入電流數(shù)據(jù)以及輸出電流數(shù)據(jù)來對目標(biāo)等效電路模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到的參數(shù)組的待辨識參數(shù)中各參數(shù)的參數(shù)值敏感性低。
25、在其中一個實施例中,所述基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,包括:
26、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,獲得所述目標(biāo)等效電路模型的所述待辨識參數(shù)的至少一組中間參數(shù)值;
27、對所述目標(biāo)等效電路模型的所述待辨識參數(shù)的至少一組中間參數(shù)值進(jìn)行融合計算,獲得所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值。
28、上述實施例中,通過多組中間參數(shù)值來確定目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,可以減少單一模型計算得到的參數(shù)值不準(zhǔn)確的問題,通過多組通過兩個階段的參數(shù)辨識得到的中間參數(shù)值進(jìn)行融合計算,進(jìn)一步提升參數(shù)值的準(zhǔn)確性,并且可以提高得到的目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值的泛化能力。
29、在其中一個實施例中,所述對所述目標(biāo)等效電路模型的所述待辨識參數(shù)的至少一組中間參數(shù)值進(jìn)行融合計算,獲得所述目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,包括:
30、在所述中間參數(shù)值組數(shù)大于或者等于兩組的情況下,對所述目標(biāo)等效電路模型的所述待辨識參數(shù)的至少一組中間參數(shù)值進(jìn)行平均計算處理,獲得目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)的參數(shù)值。
31、上述實施例中,由于平均計算處理效率較高,基于多組中間參數(shù)值進(jìn)行平均計算可以高效且準(zhǔn)確確定最終目標(biāo)等效電路模型的參數(shù)值,在提高soh估計精度的同時,還可以進(jìn)一步地提升使得soh估計效率。
32、在其中一個實施例中,所述獲取目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù),包括:
33、獲取目標(biāo)等效電路模型;
34、確定所述目標(biāo)等效電路模型的電路方程,并對所述電路方程進(jìn)行離散化表示,得到離散化的電路方程;
35、根據(jù)所述離散化的電路方程,獲得目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)。
36、上述實施例中,通過對目標(biāo)等效電路模型進(jìn)行離散化來確定待辨識參數(shù),可以得到對電池充放電過程影響較大的待辨識參數(shù),提升待辨識參數(shù)確定的準(zhǔn)確性。
37、在其中一個實施例中,所述目標(biāo)等效電路模型包括考慮遲滯效應(yīng)的二階等效電路模型。
38、上述實施例中,通過考慮遲滯效應(yīng)的二階等效電路模型來確定待辨識參數(shù),可以得到更加準(zhǔn)確的待辨識參數(shù),更加準(zhǔn)確描述目標(biāo)電池的充電以及放電過程,進(jìn)而可以得到更加準(zhǔn)確的電池健康狀態(tài)。
39、第二方面,本技術(shù)還提供了一種電池健康狀態(tài)計算裝置。所述裝置包括:
40、獲取模塊,用于獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);
41、初始值確定模塊,用于根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值;
42、參數(shù)組確定模塊,用于確定至少兩組參數(shù)組,每組所述參數(shù)組中包括所述待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);
43、參數(shù)值確定模塊,用于根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
44、健康狀態(tài)確定模塊,用于基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
45、第三方面,本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)設(shè)備。所述計算機(jī)設(shè)備包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)以下步驟:
46、獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);
47、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值;
48、確定至少兩組參數(shù)組,每組所述參數(shù)組中包括所述待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);
49、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
50、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
51、第四方面,本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機(jī)程序,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟:
52、獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);
53、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值;
54、確定至少兩組參數(shù)組,每組所述參數(shù)組中包括所述待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);
55、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
56、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
57、第五方面,本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品,包括計算機(jī)程序,該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟:
58、獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);
59、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定所述待辨識參數(shù)的初始值;
60、確定至少兩組參數(shù)組,每組所述參數(shù)組中包括所述待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);
61、根據(jù)所述充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;
62、基于至少兩組所述參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各所述待辨識參數(shù)的初始值,確定所述目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。
63、上述電池健康狀態(tài)計算方法、裝置、計算機(jī)設(shè)備、存儲介質(zhì)和計算機(jī)程序產(chǎn)品,獲取目標(biāo)電池的充電工況數(shù)據(jù)以及目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù);根據(jù)充電工況數(shù)據(jù),確定待辨識參數(shù)的初始值;確定至少兩組參數(shù)組,每組參數(shù)組中包括待辨識參數(shù)中的至少部分參數(shù);根據(jù)充電工況數(shù)據(jù),確定至少兩組參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值;基于至少兩組參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各待辨識參數(shù)的初始值,確定目標(biāo)電池的健康狀態(tài)。整個方案首先根據(jù)充電工況數(shù)據(jù)對目標(biāo)等效電路模型的待辨識參數(shù)進(jìn)行初次參數(shù)辨識,得到待辨識參數(shù)的初始值,其次,再基于待辨識參數(shù)確定至少兩組參數(shù)組,然后根據(jù)充電工況數(shù)據(jù)對參數(shù)組中的待辨識參數(shù)再次進(jìn)行參數(shù)辨識,最后,基于至少兩組參數(shù)組中的各待辨識參數(shù)的參數(shù)值,以及各待辨識參數(shù)的初始值,確定電池健康狀態(tài),相比單次等效電路模型待辨識參數(shù)辨識的不穩(wěn)定性,通過兩次待辨識參數(shù)辨識可以得到更加準(zhǔn)確的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,進(jìn)而基于準(zhǔn)確的待辨識參數(shù)的參數(shù)值,可以得到更加精確的電池健康狀態(tài)。