电芯状态参数的估算方法、装置、设备、系统及存储介质与流程

本技术涉及储能电池，特别是涉及电芯状态参数的估算方法、装置、设备、系统及存储介质。

背景技术：

1、随着科技的发展，储能电池得以被越来越广泛地用于为例如笔记本、移动通讯工具、新能源汽车等产品中电子电路的供电。储能电池的荷电状态(state of charge,soc)及电池健康度(state of health,soh)等是反应储能电池状态的重要参数，通过对这些电池状态参数进行监控，可以减少电芯过充放现象，从而延长储能电池寿命，提高储能电池可靠性。然而，soc以及soh等参数无法直接测量得到，只能通过算法进行估算，如何得到更精确的储能电池的soc及soh等参数的估算值越发引起关注。

2、目前，通常认为电芯的荷电状态与开路电压的关系曲线(soc-ocv曲线)及最大可用容量是固定的，并利用电芯生产厂家在电芯出厂前提供的soc-ocv曲线以及最大可用容量来对储能电池整体的soc和soh等状态参数进行估算。但实际上，随着电芯的老化以及受到环境温度、运行工况等影响，电芯的soc曲线和最大可用容量都会发生变化，仅依赖电芯出厂前厂家标定的soc-ocv曲线以及最大可用容量对电芯的soc及soh等状态参数进行估算，其估算值与电芯实际状态存在的误差将随电芯使用时间的增加而越来越大。

3、由此，如何更为准确地估算电芯的soc及soh等状态参数，成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本技术提供了电芯状态参数的估算方法、装置、设备、系统及存储介质，可以更为准确地估算电芯的soc及soh等状态参数。

2、本技术实施例公开了如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种电芯状态参数的估算方法，所述方法包括：

4、获取电芯的实时运行数据以及满充放电循环的进行时段；所述实时运行数据至少包括采样时刻、电芯电压、电芯温度以及电芯电流；

5、在所述满充放电循环的结束时刻，基于所述满充放电循环的进行时段中获取的实时运行数据更新所述电芯的特性参数；所述特性参数至少包括最大可用容量以及荷电状态与开路电压的关系曲线；

6、基于所述实时运行数据以及更新后的特性参数，得到所述电芯的状态参数估算值；所述状态参数至少包括荷电状态以及电池健康度。

7、可选地，所述基于所述满充放电循环的进行时段中获取的实时运行数据更新所述电芯的特性参数，包括：

8、基于所述满充放电循环进行时段中获取的多个采样时刻分别对应的电芯电压以及电芯电流，更新所述电芯的最大可用容量；

9、基于所述满充放电循环进行时段中获取的多个采样时刻分别对应的电芯电压、电芯电流以及电芯温度，更新所述电芯的荷电状态与开路电压的关系曲线。

10、可选地，所述基于所述满充放电循环进行时段中获取的多个采样时刻分别对应的电芯电压、电芯电流以及电芯温度，更新所述电芯的荷电状态与开路电压的关系曲线，包括：

11、基于所述满充放电循环进行时段中获取的多个采样时刻分别对应的电芯电流，确定所述满充放电循环进行时段中的充放电倍率以及所述多个采样时刻分别对应的电芯的荷电状态与获取的电芯电压的对应关系；

12、读取多个荷电状态与开路电压的关系表中与所述满充放电循环进行时段中的充放电倍率和电芯温度对应的第一关系表；所述多个荷电状态与开路电压的关系表对应于不同的充放电倍率和电芯温度；

13、基于所述多个采样时刻分别对应的电芯的荷电状态与获取的电芯电压的对应关系，更新所述第一关系表；

14、基于更新后的第一关系表，更新所述电芯的荷电状态与开路电压的关系曲线。

15、可选地，所述获取电芯的实时运行数据之后，所述方法还包括：

16、若电芯首次上电，则读取所述电芯的初始特性参数；所述初始特性参数至少包括初始最大可用容量以及初始荷电状态与开路电压的关系曲线；

17、基于所述实时运行数据以及所述初始特性参数，得到所述电芯的状态参数初始估算值。

18、可选地，所述电芯的初始特性参数包括自放电率、时间和温度的拟合曲线，所述读取所述电芯的初始特性参数之后，所述方法还包括：

19、基于所述电芯出厂至上电的搁置时长、当前环境温度以及所述自放电率、时间和温度的拟合曲线，得到所述电芯的自放电量；所述自放电量用于修正所述电芯的状态参数初始估算值。

20、可选地，所述基于所述满充放电循环的进行时段中获取的实时运行数据更新所述电芯的特性参数之后，所述方法还包括：

21、在非满充放电循环的进行时段内，基于所述实时运行数据以及最近更新的所述电芯的特性参数，得到所述电芯的实时容量估算值和状态参数估算值。

22、第二方面，本技术实施例提供了一种电芯状态参数的估算装置，所述装置包括：获取模块，更新模块以及第一估算模块；

23、所述获取模块，用于获取电芯的实时运行数据以及满充放电循环的进行时段；所述实时运行数据至少包括采样时刻、电芯电压、电芯温度以及电芯电流；

24、所述更新模块，用于在所述满充放电循环的结束时刻，基于所述满充放电循环的进行时段中获取的实时运行数据更新所述电芯的特性参数；所述特性参数至少包括最大可用容量以及荷电状态与开路电压的关系曲线；

25、所述第一估算模块，用于基于所述实时运行数据以及更新后的特性参数，得到所述电芯的状态参数估算值；所述状态参数至少包括荷电状态以及电池健康度。

26、可选地，所述装置还包括：读取模块和初始估算模块；

27、所述读取模块，用于在电芯首次上电时，读取所述电芯的初始特性参数；所述初始特性参数至少包括初始最大可用容量以及初始荷电状态与开路电压的关系曲线；

28、所述初始估算模块，用于基于所述实时运行数据以及所述初始特性参数，得到所述电芯的状态参数初始估算值。

29、可选地，所述装置还包括：第二估算模块；

30、所述第二估算模块，用于在非满充放电循环的进行时段内，基于所述实时运行数据以及最近更新的所述电芯的特性参数，得到所述电芯的实时容量估算值和状态参数估算值。

31、第三方面，本技术实施例提供了一种电芯状态参数的估算设备，所述设备包括：存储器和处理器；

32、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

33、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面中任一项所述的电芯状态参数的估算方法的步骤。

34、第四方面，本技术实施例提供了一种电芯状态参数的估算系统，所述系统包括：电芯状态参数的估算设备和多个电池；

35、所述电芯状态参数的估算设备与多个所述电池无线连接；

36、所述电池包括电芯、壳体、电池盖板以及无线电池管理系统bms芯片；所述电池盖板与所述壳体形成用于放置所述电芯的闭合空间；所述电芯的正极耳和负极耳穿过所述电池盖板至所述闭合空间之外；所述无线bms芯片位于所述电池盖板背离所述闭合空间的一侧表面与所述电芯之间；

37、所述无线bms芯片，用于采集所在电池中电芯的实时运行数据；

38、所述电芯状态参数的估算设备用于执行第一方面中任一项所述的电芯状态参数的估算方法的步骤。

39、可选地，所述至少一个电池的无线bms芯片位于所述电池盖板板体内部的第一区域；所述第一区域位于所述电芯正极耳的第一侧，所述电芯负极耳位于所述电芯正极耳的第二侧。

40、可选地，所述系统还包括芯片存放盒；

41、所述芯片存放盒位于所述闭合空间内所述电池盖板表面；所述无线bms芯片位于所述芯片存放盒内部。

42、可选地，所述芯片存放盒位于所述电池盖板的中心位置。

43、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在电芯状态参数的估算设备上运行时，所述电芯状态参数的估算设备执行第一方面中任一项所述的电芯状态参数的估算方法的步骤。

44、相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：

45、本技术提供了一种电芯状态参数的估算方法，该方法中，首先，获取电芯的实时运行数据以及满充放电循环的进行时段；实时运行数据至少包括采样时刻、电芯电压、电芯温度以及电芯电流；接着，在满充放电循环的结束时刻，基于满充放电循环的进行时段中获取的实时运行数据更新电芯的特性参数；特性参数至少包括最大可用容量以及荷电状态与开路电压的关系曲线；最后，基于实时运行数据以及更新后的特性参数，得到电芯的状态参数估算值；状态参数至少包括荷电状态以及电池健康度。由此，通过在电芯满充放电循环后更新电芯的特性参数，使得特性参数可以在电芯的运行过程中动态更新，例如最大可用容量以及soc-ocv曲线等电芯的特性参数相较于实际情况更为准确，基于这些特性参数得到的电芯状态参数的估算值与电芯的实际状态也就更为相符，能够在电芯的运行过程中更为准确地对电芯的soc及soh等状态参数进行估算。