一种电池的寿命评估方法、装置、计算机设备和存储介质与流程
未命名
10-08
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1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池的寿命评估方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术:
2.在数据存储领域,经常会使用bbu(batteryback-upunit,备用电池单元)作为系统的备用电源,从而来保证系统在掉电的过程中,可以及时地将存储系统中的数据转储到硬盘上,进而来保证系统中的数据不被丢失。
3.bbu是由锂电池和电子控制电路组成,锂电池的寿命取决于其老化程度,随着电池充放电次数增多,电池单体内部参数的变化或温度梯度的存在,都会对电池的容量产生影响。由于bbu的重要作用,为保证bbu可信,通常在bbu使用一段时间后对bbu进行更换。
4.由于电池单体间的不一致性,通常在更换电池时,会有一个电池单体或一组并联电池组首先达到充放电阈值,此时其余电池未达到充放电阈值,在这时更换电池往往使bbu的容量不能被全部利用,造成资源的浪费。
5.为了保证bbu稳定运行,通过监控电池的soh(stateofhealth,电池健康状态)参数将电池的老化程度进行量化,soh是表示电池容量从初始电池容量减少多少的指标,是评价电池寿命的重要参数之一。
6.相关技术中,基于电池等效电路模型对电池的健康状态进行估计,如卡尔曼滤波及其改进型、粒子滤波等。但是由于等效电路模型的计算量较大,且众多影响因子耦合造成其模型存在非线性问题,导致计算得出的soh值误差较大,不能实现准确评估电池健康状态,及时替换性能最差的电池单体,提高备份电池单元的利用率。
技术实现要素:
7.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够准确监控电池健康状态,及时替换性能最差的电池单体,提高备份电池单元的利用率的电池的寿命评估方法、装置、计算机设备和存储介质。
8.第一方面,提供一种电池的寿命评估方法,所述方法包括:
9.通过库伦计数模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
10.设置系统数据,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值;
11.设置模型参数,所述模型参数包括第一效率参数;
12.采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;
13.根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;
14.判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;
15.响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。
16.第二方面,提供了一种电池的寿命评估装置,所述装置包括:
17.充放电模块,用于通过库伦计数模型或等效电路模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
18.设置模块,用于设置系统数据以及模型参数,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值,所述模型参数包括第一效率参数;
19.采集模块,用于采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压,
20.或者,用于采集第二数据,采集的第二数据包括所述每组并联电池的第二充放电电流和第二充放电结束电压,
21.或者,用于采集第三数据,采集的第三数据包括所述每组并联电池的第三充放电电流和第三充放电结束电压;
22.计算模块,用于根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值,
23.或者,用于根据第一效率参数、采集的第二数据和等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型计算得出第二数据,计算得出的第二数据包括第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值,
24.或者,用于根据采集的第三数据和所述库伦计数模型接收到的所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据,通过所述库伦计数模型计算得出第三数据,计算得出的第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值;
25.判断模块,用于判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压,
26.或者,用于根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,
27.或者,用于根据所述第三充放电结束电压和所述充放电截止电压的大小关系,确定是否结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电;
28.传输模块,用于响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,
29.或者,用于响应于所述第二电池荷电状态值既不为满电状态值也不为无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电。
30.第三方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括一个或多个处理器;以及与所述一个或多个处理器关联的存储器,所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时,执行如上述第一方面任意一项所述电池的寿命评估
方法的步骤。
31.第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,执行如上述第一方面任意一项所述电池的寿命评估方法的步骤。
32.上述电池的寿命评估方法、装置、计算机设备和存储介质,第一采样周期通过库仑计数模型进行充放电,根据预先设置的参数和采集获取的电流、电压,计算第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;并根据第一充放电结束电压与充放电截止电压的大小关系,判断是否进入下一采样周期,并通过另一模型进行充放电。通过上述方法不仅能够防止电池过放,而且能够在减少模型计算量的同时,监测到电池的健康状态,以便及时更换性能较差的一组并联电池。并且通过在下一采样周期更换模型,提高计算的准确度。
附图说明
33.图1为一个实施例中电池的寿命评估方法的流程示意图;
34.图2为一个实施例中第一采样周期的电池的寿命评估方法的流程框图;
35.图3为一个实施例中其他采样周期的电池的寿命评估方法的流程框图;
36.图4为一个实施例中电池的寿命评估装置的结构框图;
37.图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
38.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
39.实施例一
40.在一个实施例中,如图1、图2所示,提供了一种电池的寿命评估方法,该方法包括以下步骤:
41.s10、通过库伦计数模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
42.s11、设置系统数据,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值;
43.s12、设置模型参数,所述模型参数包括第一效率参数;
44.s13、采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;
45.s14、根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;
46.s15、判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;
47.s16、响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。
48.具体地,bbu内部具有一个电池管理芯片,该芯片可以定时采集一组并联的电池组上或者一节电池上的电压和电流信息,其采集的信息是一节电池单体上的还是一组电池单
体的具体看bbu电池模组的连接形式。进行bbusoh参数评估之前需要收集电池厂商给的到的电池额定容量cn、充放电截至电压v
thre
、电池内阻等信息。
49.具体地,在一块新的bbu开始充放电的第一个采样周期内,使用ccm(库仑计数模型)模型对电池的soh进行实时评估,评估方法为:(1)确定充放初始soc(0),满电状态soc为1,无电状态为soc为0,效率参数设置为fe=1,并且设置电池的额定容量cn;(2)利用bbu的电池管理芯片采集电池的充放电电流i
meas
和电池电压信息v
meas
;(3)计算这一个采样周期后的soc(1);(4)计算本周起结束后的电池实际容量c
act
;(5)计算电池实际容量与电池额定容量比值从而得到本周期电池的soh;(6)判断电池电压是否达到充放电阈值,如果达到阈值停止充放电,反之进行下一个采样周期的bbu充放电。
50.在其中一种实施方式中,如图3所示,上述步骤s16中将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,包括以下步骤:
51.s20、采集第二数据,采集的第二数据包括所述每组并联电池的第二充放电电流和第二充放电结束电压;
52.s21、根据第一效率参数、采集的第二数据和等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型计算得出第二数据,计算得出的第二数据包括第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值;
53.s22、判断所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内是否相等;
54.s23、响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内不相等,对于所述第一效率参数进行调整,获得第二效率参数;
55.s24、根据所述第二效率参数、所述采集的第二数据和所述等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型重新计算得出第二模型电压;
56.s25、根据所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压的大小关系,确定是否需要对第二效率参数继续进行调整;
57.s26、响应于所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。
58.具体地,除了bbu初始充放电的第一个采样周期使用ccm模型估算soh参数之外,在初始充放电的其余采样周期或者后续的充放电应用中都采用ccm和ecm(等效电路模型)的混合算法,其中ecm模型考虑到了电池内阻随时间变化的因素以及电池自放电现象,这样在每个充电或放电循环期间测量的电压和电流有助于调整参数并实现soh更加准确的评估。
59.首先是由ecm模型估算第二个采样周期结束后的soh,其具体工作过程为:(1)判断上一步进行的是哪一模型下的soh参数计算;(2)如果上一采样周期进行的是ccm模型参数评估,本采样周期需要进行ecm参数估算,在ecm模型计算需要采集充放电电流以及电池在充放电结束时的开路电压等参数,比较模型计算得到的电压与测试得到的电压,如果误差不在接受范围之内需要进行参数调整再次进行ecm模型参数估算,如果误差在接受范围之内便可以将计算得到的数据以及参数调整的信息保存到系统临时存放数据模块中并且判断本采样周期是否达到充放电阈值,如果充放电截至将本周期得到的数据保存到系统中,方便下一次充放电参数的调用,否则将数据传递给ccm模型;(3)如果上一采样周期进行的
是ecm模型参数评估,本周期需要进行ccm模型估算,模型中的效率为上一采样周期实时调整的参数fe,其余步骤与初始充放电时使用的ccm模型步骤相似。
60.具体地,其中判断上一采样周期进行的电池参数估算的模型是通过读取电池管理系统的特定标志位实现的,两种模型判断是否充放电截至的条件不同便于更好的监视电池状态。
61.具体地,每次估算后都会将参数保存到系统临时数据存放单元,其中系统临时数据存放单元包括系统的非易失性存储器。
62.在其中一种实施方式中,所述方法还包括以下步骤:
63.s1、所述判断所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内是否相等;
64.s2、响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。
65.在其中一种实施方式中,如图3所示,上述步骤s26中根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,包括以下步骤:
66.s3、响应于所述第二电池荷电状态值为满电状态值或无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据保存到所述系统数据存放单元;
67.s4、结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电;
68.s5、响应于所述第二电池荷电状态值既不为满电状态值也不为无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电。
69.在其中一种实施方式中,如图3所示,上述步骤s5中将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电,包括以下步骤:
70.s50、采集第三数据,采集的第三数据包括所述每组并联电池的第三充放电电流和第三充放电结束电压;
71.s51、根据采集的第三数据和所述库伦计数模型接收到的所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据,通过所述库伦计数模型计算得出第三数据,计算得出的第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值;
72.s52、根据所述第三充放电结束电压和所述充放电截止电压的大小关系,确定是否结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。
73.在其中一种实施方式中,上述步骤s14中根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,包括以下步骤:
74.s140、根据所述第一充放电电流和所述第一充放电结束电压,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池荷电状态值;
75.s141、根据所述第一效率参数、所述初始电池荷电状态值和所述第一电池荷电状态值,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池实际容量;
76.s142、根据所述第一电池实际容量和所述电池额定容量,通过所述库伦计数模型
计算得出所述第一电池健康状态值。
77.在其中一种实施方式中,如图2所示,所述方法还包括以下步骤:
78.s6、判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;
79.s7、响应于所述第一充放电结束电压达到所述充放电截止电压,将所述第一效率参数、所述采集的第一数据和所述计算得出的第一数据保存到系统数据存放单元;
80.s8、结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。
81.上述电池的寿命评估方法中,第一采样周期通过库仑计数模型进行充放电,根据预先设置的参数和采集获取的电流、电压,计算第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;并根据第一充放电结束电压与充放电截止电压的大小关系,判断是否进入下一采样周期,并通过另一模型进行充放电。通过上述方法不仅能够防止电池过放,而且能够在减少模型计算量的同时,监测到电池的健康状态,以便及时更换性能较差的一组并联电池。并且通过在下一采样周期更换模型,提高计算的准确度。
82.在第二采样周期中,通过等效电路模型进行充放电,根据第一效率参数、第一采样周期计算获得的数据以及第二采样周期采集到的数据,计算第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值;根据第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。根据第二电池荷电状态值的大小实现与第一采样周期截止电压一样的效果,能够防止电池过放;并且在这一采样周期中通过等效电路模型,计算的准确度获得了提高,能够准确监测到电池的健康状态,以便及时更换性能较差的一组并联电池,并且通过在下一采样周期更换模型,减少计算量。
83.在第二采样周期中,通过判断第一模型电压与第二充放电结束电压在误差范围内是否相等,若相等则效率参数保持不变还是原来的第一效率参数;若不相等则对第一效率参数进行调整,将调整后的第二效率参数覆盖原来的第一效率参数,实现通过第二效率参数计算获得的第二模型电压与第二充放电结束电压在误差范围内相等。通过上述方法对于模型的准确度进行了调整,提高了计算的准确度。
84.在第三采样周期内,通过库仑计数模型,根据上一采样周期内更改或没有更改过的效率参数、计算获得的数据以及本采样周期内采集获得的数据,计算获得第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值。通过上述方法,实现两个模型件的交替计算,不仅能够监测到电池健康状态,还能减少计算量和提高计算准确度。
85.在通过库仑计数模型进行充放电时,根据第一充放电结束电压与充放电截止电压的大小关系,判断是否结束充放电,避免对电池造成过放影响电池的性能;在通过等效电路模型进行充放电时,根据第二电池荷电状态值确定是否结束充放电,达到上述相同的技术效果,避免对电池造成过放影响电池的性能,两种模型判断是否充放电截至的条件不同便于更好的监视电池状态。
86.应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
87.实施例二
88.在一个实施例中,如图4所示,提供了一种电池的寿命评估装置,包括:充放电模块40、设置模块41、采集模块42、计算模块43、判断模块44和传输模块45,其中:
89.充放电模块40,用于通过库伦计数模型或等效电路模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
90.设置模块41,用于设置系统数据以及模型参数,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值,所述模型参数包括第一效率参数;
91.采集模块42,用于采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压,
92.或者,用于采集第二数据,采集的第二数据包括所述每组并联电池的第二充放电电流和第二充放电结束电压,
93.或者,用于采集第三数据,采集的第三数据包括所述每组并联电池的第三充放电电流和第三充放电结束电压;
94.计算模块43,用于根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值,
95.或者,用于根据第一效率参数、采集的第二数据和等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型计算得出第二数据,计算得出的第二数据包括第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值,
96.或者,用于根据采集的第三数据和所述库伦计数模型接收到的所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据,通过所述库伦计数模型计算得出第三数据,计算得出的第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值;
97.判断模块44,用于判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压,
98.或者,用于根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,
99.或者,用于根据所述第三充放电结束电压和所述充放电截止电压的大小关系,确定是否结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电;
100.传输模块45,用于响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,
101.或者,用于响应于所述第二电池荷电状态值既不为满电状态值也不为无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电。
102.在其中一种实施方式中,上述传输模块45中将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,包括以下子模块:
103.判断子模块450,用于判断所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内是否相等;
104.调整获取子模块451,用于响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内不相等,对于所述第一效率参数进行调整,获得第二效率参数;
105.第一计算子模块452,用于根据所述第二效率参数、所述采集的第二数据和所述等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型重新计算得出第二模型电压;
106.第一判断子模块453,用于根据所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压的大小关系,确定是否需要对第二效率参数继续进行调整;
107.第二判断子模块454,用于响应于所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。
108.在其中一种实施方式中,上述传输模块45中还包括以下子模块:
109.第三判断子模块455,用于响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。
110.在其中一种实施方式中,上述判断模块44中根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,包括以下子模块:
111.存储子模块440,用于响应于所述第二电池荷电状态值为满电状态值或无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据保存到所述系统数据存放单元;
112.结束子模块441,用于结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。
113.在其中一种实施方式中,上述计算模块43中根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,包括以下子模块:
114.第二计算子模块430,用于根据所述第一充放电电流和所述第一充放电结束电压,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池荷电状态值;
115.第三计算子模块431,用于根据所述第一效率参数、所述初始电池荷电状态值和所述第一电池荷电状态值,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池实际容量;
116.第四计算子模块432,用于根据所述第一电池实际容量和所述电池额定容量,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池健康状态值。
117.在其中一种实施方式中,所述装置还包括以下模块:
118.存储模块46,用于响应于所述第一充放电结束电压达到所述充放电截止电压,将所述第一效率参数、所述采集的第一数据和所述计算得出的第一数据保存到系统数据存放单元;
119.结束模块47,用于结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。
120.关于电池的寿命评估装置的具体限定可以参见上文中对于电池的寿命评估方法的限定,在此不再赘述。上述电池的寿命评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
121.实施例三
122.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
123.通过库伦计数模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
124.设置系统数据,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值;
125.设置模型参数,所述模型参数包括第一效率参数;
126.采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;
127.根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;
128.判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;
129.响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。
130.所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时,还可以执行与上述方法实施例中的各个步骤对应的操作,可以参考上文中的描述,此处不再赘述。参考图5,其示例性的展示出了计算机设备的架构,具体可以包括处理器510,视频显示适配器511,磁盘驱动器512,输入/输出接口513,网络接口514,以及存储器520。上述处理器510、视频显示适配器511、磁盘驱动器512、输入/输出接口513、网络接口514,与存储器520之间可以通过通信总线530进行通信连接。
131.其中,处理器510可以采用通用的中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、微处理器、应用专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本技术所提供的技术方案。
132.存储器520可以采用只读存储器(readonlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器520可以存储用于控制计算机设备500运行的操作系统521,用于控制计算机设备500的低级别操作的基本输入输出系统(bios)522。另外,还可以存储网页浏览器523,数据存储管理524,以及图标字体处理系统525等等。上述图标字体处理系统525就可以是本技术实施例中具体实现前述各步骤操作的应用程序。总之,在通过软件或者固件来实现本技术所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器520中,并由处理器510来调用执行。
133.输入/输出接口513用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
134.网络接口514用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
135.总线530包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器510、视频显示适配器511、磁盘驱动器512、输入/输出接口513、网络接口514,与存储器520)之间传输信息。
136.另外,该计算机设备500还可以从虚拟资源对象领取条件信息数据库541中获得具体领取条件的信息,以用于进行条件判断,等等。
137.需要说明的是,尽管上述计算机设备500仅示出了处理器510、视频显示适配器511、磁盘驱动器512、输入/输出接口513、网络接口514,存储器520,总线530等,但是在具体实施过程中,该计算机设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本技术方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
138.通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,云服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
139.实施例四
140.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
141.通过库伦计数模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;
142.设置系统数据,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值;
143.设置模型参数,所述模型参数包括第一效率参数;
144.采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;
145.根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;
146.判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;
147.响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。
148.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
149.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例
中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
150.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种电池的寿命评估方法,其特征在于,所述方法包括:通过库伦计数模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;设置系统数据,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值;设置模型参数,所述模型参数包括第一效率参数;采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,包括:采集第二数据,采集的第二数据包括所述每组并联电池的第二充放电电流和第二充放电结束电压;根据第一效率参数、采集的第二数据和等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型计算得出第二数据,计算得出的第二数据包括第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值;判断所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内是否相等;响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内不相等,对于所述第一效率参数进行调整,获得第二效率参数;根据所述第二效率参数、所述采集的第二数据和所述等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型重新计算得出第二模型电压;根据所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压的大小关系,确定是否需要对第二效率参数继续进行调整;响应于所述第二模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述方法还包括:所述判断所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内是否相等;响应于所述第一模型电压与所述第二充放电结束电压在误差范围内相等,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电。4.根据权利要求2或3所述方法,其特征在于,根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,包括:响应于所述第二电池荷电状态值为满电状态值或无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据保存到所述系统数据存放单元;结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电;响应于所述第二电池荷电状态值既不为满电状态值也不为无电状态值,将所述第一效
率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电。5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电,包括:采集第三数据,采集的第三数据包括所述每组并联电池的第三充放电电流和第三充放电结束电压;根据采集的第三数据和所述库伦计数模型接收到的所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据,通过所述库伦计数模型计算得出第三数据,计算得出的第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值;根据所述第三充放电结束电压和所述充放电截止电压的大小关系,确定是否结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,包括:根据所述第一充放电电流和所述第一充放电结束电压,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池荷电状态值;根据所述第一效率参数、所述初始电池荷电状态值和所述第一电池荷电状态值,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池实际容量;根据所述第一电池实际容量和所述电池额定容量,通过所述库伦计数模型计算得出所述第一电池健康状态值。7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述方法还包括:判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压;响应于所述第一充放电结束电压达到所述充放电截止电压,将所述第一效率参数、所述采集的第一数据和所述计算得出的第一数据保存到系统数据存放单元;结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电。8.一种电池的寿命评估装置,其特征在于,所述装置包括:充放电模块,用于通过库伦计数模型或等效电路模型对于备份电池单元中的每组并联电池进行充放电;设置模块,用于设置系统数据以及模型参数,所述系统数据包括充放电截止电压、电池额定容量和初始电池荷电状态值,所述模型参数包括第一效率参数;采集模块,用于采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压,或者,用于采集第二数据,采集的第二数据包括所述每组并联电池的第二充放电电流和第二充放电结束电压,或者,用于采集第三数据,采集的第三数据包括所述每组并联电池的第三充放电电流和第三充放电结束电压;计算模块,用于根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值,
或者,用于根据第一效率参数、采集的第二数据和等效电路模型接收到的所述采集的第一数据和计算得出的第一数据,通过所述等效电路模型计算得出第二数据,计算得出的第二数据包括第一模型电压、第二电池荷电状态值、第二电池实际容量和第二电池健康状态值,或者,用于根据采集的第三数据和所述库伦计数模型接收到的所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据,通过所述库伦计数模型计算得出第三数据,计算得出的第三数据包括第三电池荷电状态值、第三电池实际容量和第三电池健康状态值;判断模块,用于判断所述第一充放电结束电压是否达到所述充放电截止电压,或者,用于根据所述第二电池荷电状态值确定是否通过所述库伦计数模型进行下一采样周期的充放电,或者,用于根据所述第三充放电结束电压和所述充放电截止电压的大小关系,确定是否结束对于所述备份电池单元中的每组并联电池的充放电;传输模块,用于响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电,或者,用于响应于所述第二电池荷电状态值既不为满电状态值也不为无电状态值,将所述第一效率参数或第二效率参数、采集的第二数据和计算得出的第二数据传输至库伦计数模型,以进行下一采样周期的充放电。9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述电池的寿命评估方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述电池的寿命评估方法的步骤。
技术总结
本申请涉及一种电池的寿命评估方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:设置系统数据和模型参数;采集第一数据,采集的第一数据包括所述每组并联电池的第一充放电电流和第一充放电结束电压;根据设置的系统数据、模型参数和采集的第一数据,通过所述库伦计数模型计算得出第一数据,计算得出的第一数据包括第一电池荷电状态值、第一电池实际容量和第一电池健康状态值;响应于所述第一充放电结束电压没有达到所述充放电截止电压,将所述采集的第一数据和计算得出的第一数据传输至等效电路模型,以进行下一采样周期的充放电。采用本方法能够准确评估电池的健康状态,及时替换性能最差的电池单体,提高备份电池单元的利用率。利用率。利用率。
技术研发人员:陆素素
受保护的技术使用者:苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日:2023.06.20
技术公布日:2023/10/5
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