本發(fā)明涉及鋰儲(chǔ)能電池，特別涉及一種基于使用場(chǎng)景變量分析的鋰離子儲(chǔ)能電池soc修正方法。

背景技術(shù)：

1、開(kāi)路電壓soc估算法，基于開(kāi)路電壓與ocv的關(guān)系，(ocv：soc穩(wěn)定狀態(tài)下的電池電壓)，通過(guò)測(cè)量電池組的開(kāi)路電壓并將其與已知的開(kāi)路電壓-ovc曲線進(jìn)行比對(duì)，從而推斷電池當(dāng)前soc，具有易操作、實(shí)現(xiàn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣為使用。

2、其不足之處在于：1、需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量不同soc下的電池開(kāi)路電壓，繪制開(kāi)路電壓-ovc曲線；2、電池的開(kāi)路電壓受到多種因素的影響，如溫度、放電速率等，因此外部條件變化時(shí)，電壓-ovc曲線實(shí)際上也會(huì)波動(dòng)，導(dǎo)致soc測(cè)量誤差較大；3、電池在長(zhǎng)時(shí)期使用后，難免出現(xiàn)衰減，即最大容量變低，若還以全新?tīng)顟B(tài)下的荷電狀態(tài)作為soc計(jì)算分母，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的soc相較于實(shí)際soc偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開(kāi)了一種基于使用場(chǎng)景變量分析的鋰離子儲(chǔ)能電池soc修正方法，具體方法如下：

2、獲取鋰電池的開(kāi)路電壓，根據(jù)開(kāi)路電壓-ocv曲線，獲取鋰電池原始soc；

3、以該鋰電池的當(dāng)前使用場(chǎng)景變量輸入soc修正模型，輸出當(dāng)前使用場(chǎng)景修正soc；

4、該鋰電池的歷史使用場(chǎng)景變量計(jì)算老化系數(shù)；

5、以當(dāng)前使用場(chǎng)景修正soc乘以1加老化系數(shù)的和，算得老化修正soc。

6、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，相較傳統(tǒng)開(kāi)路電壓查詢soc方法，修正了鋰電池在當(dāng)前充放電循環(huán)下，因多種環(huán)境變化而造成的soc誤差；并且電池長(zhǎng)時(shí)使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生容量衰減，容量衰減之后查詢獲取的soc小于實(shí)際soc，對(duì)該部分誤差也進(jìn)行了修正，顯著提高了soc準(zhǔn)確率。

7、進(jìn)一步地，開(kāi)路電壓-ocv曲線，具體構(gòu)建方法如下：

8、以同款全新鋰電池作為試驗(yàn)電池進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)定，在常溫條件下將對(duì)試驗(yàn)電池進(jìn)行充電，使試驗(yàn)電池具有不同開(kāi)路電壓，不同開(kāi)路電壓下測(cè)量試驗(yàn)電池的實(shí)際soc，繪制成開(kāi)路電壓-ocv。

9、進(jìn)一步地，當(dāng)前使用場(chǎng)景變量由fp-growth算法確定，具體包括：

10、原始soc、當(dāng)前環(huán)境溫度、當(dāng)前平均放電率和當(dāng)前放電之前的充電參數(shù)；

11、當(dāng)前放電之前的充電參數(shù)參數(shù)包括：多個(gè)恒流充電階段的起始結(jié)束電壓、每個(gè)恒流充電階段的充電電流，以及每個(gè)恒流充電階段的充電時(shí)間。

12、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，采用fp-growth算法對(duì)影響開(kāi)路查soc準(zhǔn)確度的外部變量進(jìn)行系統(tǒng)分析，列舉出來(lái)的變量兼顧了精確度和算力。

13、進(jìn)一步地，所述soc修正模型為lstm預(yù)測(cè)模型，具體訓(xùn)練方法如下：

14、以同款全新鋰作為試驗(yàn)電池；

15、在不同環(huán)境溫度、不同平均放電率和不同充電參數(shù)下，分別獲取不同狀態(tài)下試驗(yàn)電池的原始soc和實(shí)際soc；

16、為每組原始soc、環(huán)境溫度、放電率和充電參數(shù)標(biāo)注對(duì)應(yīng)的實(shí)際soc，構(gòu)建訓(xùn)練樣本；

17、將訓(xùn)練樣本劃為分測(cè)試組和驗(yàn)證組，以測(cè)試組訓(xùn)練樣本訓(xùn)練lstm預(yù)測(cè)模型，以驗(yàn)證組訓(xùn)練樣本驗(yàn)證lstm預(yù)測(cè)模型，直到lstm預(yù)測(cè)精度達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。

18、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，lstm預(yù)測(cè)模型的內(nèi)部參數(shù)反應(yīng)了在不同環(huán)境溫度、不同平均放電率和不同充電參數(shù)下原始soc和實(shí)際soc的誤差，相較于直接擬合實(shí)際soc與外部變量的關(guān)系，準(zhǔn)確率更高。

19、進(jìn)一步地，計(jì)算老化系數(shù)，具體方法如下：

20、獲取該鋰電池的所有歷史使用記錄；

21、對(duì)歷史使用記錄進(jìn)行量化，獲取該鋰電池每次歷史使用產(chǎn)生的單次損傷估計(jì)系數(shù)；

22、根據(jù)單次損傷估計(jì)系數(shù)，計(jì)算老化系數(shù)。

23、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，鋰電池隨著循環(huán)次數(shù)的增加和使用時(shí)間的增長(zhǎng)，不可避免的會(huì)出現(xiàn)衰減，在實(shí)際使用過(guò)程中無(wú)法實(shí)測(cè)具體衰減大?。煌ㄟ^(guò)模糊量化歷史單次使用的損傷，可推算得到總體衰減程度，即老化系數(shù)，具有可操作性高、準(zhǔn)確率高以及算力要求低的特點(diǎn)。

24、進(jìn)一步地，對(duì)歷史使用記錄進(jìn)行量化，獲取該鋰電池每次歷史使用產(chǎn)生的單次損傷估計(jì)系數(shù)，具體方法如下：

25、確定導(dǎo)致電池衰減的衰減因素；

26、針對(duì)歷史使用記錄的每次使用場(chǎng)景，讀取每項(xiàng)衰減因素的具體數(shù)值；

27、根據(jù)每項(xiàng)衰減因素的具體數(shù)值，讀取該次歷史使用場(chǎng)景下每項(xiàng)衰減因素的單項(xiàng)衰減系數(shù)；

28、綜合每次歷史使用場(chǎng)景下所有衰減因素的單項(xiàng)衰減系數(shù)，獲取該鋰電池每次歷史使用產(chǎn)生的單次損傷估計(jì)系數(shù)。

29、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，提出了一種模糊量化鋰電池單次使用損傷的方法，將單次使用損傷分解為不同操作變量所造成，即單項(xiàng)衰減系數(shù)，疊加所有單項(xiàng)衰減系數(shù)即可算得單次使用時(shí)所造成的損傷衰減。

30、進(jìn)一步地，所述衰減因素包括：

31、充電率、充電時(shí)長(zhǎng)、放電率、放電時(shí)長(zhǎng)、工作環(huán)境溫度、工作環(huán)境輻射強(qiáng)度和工作環(huán)境濕度。

32、進(jìn)一步地，讀取該次歷史使用場(chǎng)景下每項(xiàng)衰減因素的單項(xiàng)衰減系數(shù)，具體方法如下：

33、選擇需要?jiǎng)澐址诸悈^(qū)域的單項(xiàng)衰減因素；

34、令其余衰減因素不變，改變被選擇的單項(xiàng)衰減因素的具體數(shù)值，反復(fù)進(jìn)行電池衰減試驗(yàn)；

35、記錄不同數(shù)值下，該項(xiàng)被選擇的單項(xiàng)衰減因素的衰減系數(shù)；

36、根據(jù)衰減系數(shù)具體數(shù)值分布將衰減系數(shù)分為五個(gè)等級(jí)，分別為無(wú)影響a0～a1、少量影響a1～a2、一般影響a2～a3、較大影響a3～a4和極大影響a4～a5；

37、從而確定每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)衰減因素具體數(shù)值范圍分別為無(wú)影響n0～n1、少量影響n1～n2、一般影響n2～n3、較大影響n3～n4和極大影響n4～n5；

38、對(duì)比歷史使用記錄中讀取的每項(xiàng)衰減因素具體數(shù)值與單項(xiàng)衰減因素具體數(shù)值范圍，確定歷史使用記錄中每項(xiàng)衰減因素所在分類區(qū)域；

39、以每個(gè)單項(xiàng)衰減因素具體數(shù)值范圍對(duì)應(yīng)的衰減系數(shù)上、下限平均值作為該次歷史使用場(chǎng)景下該項(xiàng)衰減因素的單項(xiàng)衰減系數(shù)。

40、該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，影響單池衰減的因素?cái)?shù)量多，單項(xiàng)因素的程度不同導(dǎo)致的損傷程度也不相同，通過(guò)劃分等級(jí)以及平均化，可具體量化每項(xiàng)因素造成的實(shí)際損傷，可行性高。

41、進(jìn)一步地，獲取該鋰電池每次歷史使用產(chǎn)生的單次損傷估計(jì)系數(shù)，具體方法如下：

42、加權(quán)每次歷史使用場(chǎng)景下所有衰減因素的單項(xiàng)衰減系數(shù)，獲取該鋰電池每次歷史使用產(chǎn)生的單次損傷估計(jì)系數(shù)；

43、加權(quán)時(shí)的權(quán)重系數(shù)初始時(shí)為平均分配，在比較加權(quán)結(jié)果與實(shí)時(shí)結(jié)果后實(shí)時(shí)調(diào)整。

44、進(jìn)一步地，計(jì)算老化系數(shù)，具體方法如下：

45、獲取鋰電池的循環(huán)次數(shù)，以及每次循環(huán)的單次損傷估計(jì)系數(shù)；

46、依次乘以每次循環(huán)的單次損傷估計(jì)系數(shù)，算得最終損傷估計(jì)系數(shù)；

47、1減去最終損傷估計(jì)系數(shù)，算得老化系數(shù)。

48、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)實(shí)現(xiàn)和獲得。