本發(fā)明涉及電池容量估算，具體為一種大圓柱電池容量估算方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是大圓柱電池的應用中，準確估算電池容量是至關(guān)重要的，電池容量估算不僅關(guān)系到電池的有效管理和使用，還直接影響電池供電系統(tǒng)的性能和可靠性，電池容量，即電池在完全充電狀態(tài)下所能存儲的最大電量，是衡量電池性能的重要指標。

2、隨著可再生能源技術(shù)和電動車等領(lǐng)域的快速發(fā)展，大圓柱電池因其較高的能量密度和較長的使用壽命而被廣泛應用，然而，電池在使用過程中會逐漸衰減，其容量會因多種因素而下降，包括充放電循環(huán)次數(shù)、電池溫度、電流大小及放電深度等，因此，能夠準確估算電池的當前容量對于電池的維護、調(diào)度以及壽命預測至關(guān)重要。

3、現(xiàn)有技術(shù)如公告號為：cn113125983b的發(fā)明專利申請公開的電池容量估算方法和系統(tǒng)，所述方法包括，在計算機化處理器內(nèi)，監(jiān)測可操作地收集關(guān)于電池的數(shù)據(jù)的傳感器、基于來自傳感器的數(shù)據(jù)測定電池的基于電壓的荷電狀態(tài)、基于來自傳感器的數(shù)據(jù)測定電池的容量退化值、基于來自傳感器的數(shù)據(jù)通過庫侖計數(shù)測定積分電流值、基于容量退化值和積分電流值測定電池的預測電池荷電狀態(tài)、使用卡爾曼濾波器處理基于電壓的荷電狀態(tài)和預測電池荷電狀態(tài)，以生成更新的總電池容量估算結(jié)果,和使用更新的總電池容量估算結(jié)果控制電池的管理。

4、基于上述方案發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在的局限至少包括如下問題，現(xiàn)有電池容量估算方法通常依賴單一數(shù)據(jù)點或僅在較短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，而未能充分利用歷史運行數(shù)據(jù)和當前運行數(shù)據(jù)的長期累積效應，從而容易導致在電池性能變化尤其是在極端或變化的使用條件下難以準確反映實際容量，進而影響電池的效率和壽命評估，造成資源浪費和能源管理不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種大圓柱電池容量估算方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有電池容量估算方法通常依賴單一數(shù)據(jù)點或僅在較短時間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，而未能充分利用歷史運行數(shù)據(jù)和當前運行數(shù)據(jù)的長期累積效應，從而容易導致在電池性能變化尤其是在極端或變化的使用條件下難以準確反映實際容量，進而影響電池的效率和壽命評估，造成資源浪費和能源管理不足的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種大圓柱電池容量估算方法，包括以下步驟：獲取大圓柱電池的歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電池初始容量值，所述歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括歷史電池衰減數(shù)據(jù)、歷史電池溫度數(shù)據(jù)、歷史電池通過電流數(shù)據(jù)、歷史電池放電深度數(shù)據(jù)，所述當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括當前電池內(nèi)阻值、當前電池內(nèi)部溫度值、當前電池通過電流值、當前電池放電深度值；對大圓柱電池的歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)、電池溫度影響指數(shù)、電池通過電流影響指數(shù)、電池放電深度影響指數(shù)；將大圓柱電池的電池初始容量值與容量衰減率指數(shù)、電池溫度影響指數(shù)、電池通過電流影響指數(shù)、電池放電深度影響指數(shù)進行綜合分析，得到大圓柱電池的電池容量估算值。

3、進一步地，所述歷史電池衰減數(shù)據(jù)具體為歷史已完成充放電循環(huán)次數(shù)以及歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池內(nèi)阻值，所述歷史電池溫度數(shù)據(jù)具體為歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池內(nèi)部溫度值，所述歷史電池通過電流數(shù)據(jù)具體為歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池通過電流值，所述歷史電池放電深度數(shù)據(jù)具體為歷史每次使用后的歷史電池放電深度值。

4、進一步地，計算大圓柱電池的電池容量估算值的具體公式如下：rgs＝csr*sjz*wdz*tgz*fsz；其中，rgs為大圓柱電池的電池容量估算值，csr為大圓柱電池的電池初始容量值，sjz為大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)，wdz為大圓柱電池的電池溫度影響指數(shù)，tgz為大圓柱電池的電池通過電流影響指數(shù)，fsz為大圓柱電池的電池放電深度影響指數(shù)。

5、進一步地，得到大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)的具體步驟如下：獲取大圓柱電池的充放電循環(huán)次數(shù)參考值；對大圓柱電池的歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池內(nèi)阻值進行均值分析，得到大圓柱電池的歷史電池內(nèi)阻參考值；對大圓柱電池的歷史電池內(nèi)阻參考值、當前電池內(nèi)阻值、歷史已完成充放電循環(huán)次數(shù)、充放電循環(huán)次數(shù)參考值進行綜合分析，得到大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)。

6、進一步地，計算大圓柱電池的歷史電池內(nèi)阻參考值、容量衰減率指數(shù)的具體公式如下：其中，lnj為大圓柱電池的歷史電池內(nèi)阻參考值，lnziu為大圓柱電池的歷史第i次使用中的歷史第u個時間點的歷史電池內(nèi)阻值，i＝1，2，3，…，i0，i0為歷史使用次數(shù)，u＝1，2，3，…，u0，u0為歷史時間點個數(shù)，sjz為大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)，e為自然常數(shù)，dqn為大圓柱電池的當前電池內(nèi)阻值，α為數(shù)據(jù)庫中存儲的內(nèi)阻影響系數(shù)，yfx為大圓柱電池的歷史已完成充放電循環(huán)次數(shù)，fxc為大圓柱電池的充放電循環(huán)次數(shù)參考值，β為數(shù)據(jù)庫中存儲的充放電循環(huán)次數(shù)影響系數(shù)。

7、進一步地，得到大圓柱電池的電池溫度影響指數(shù)的具體步驟如下：對大圓柱電池的歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池內(nèi)部溫度值進行均值分析，得到大圓柱電池的歷史電池內(nèi)部溫度參考值；對大圓柱電池的歷史電池內(nèi)部溫度參考值、當前電池內(nèi)部溫度值進行綜合分析，得到大圓柱電池的電池溫度影響指數(shù)。

8、進一步地，計算大圓柱電池的歷史電池內(nèi)部溫度參考值、電池溫度影響指數(shù)的具體公式如下：其中，lwj為大圓柱電池的歷史電池內(nèi)部溫度參考值，lnwiu為大圓柱電池的歷史第i次使用中的歷史第u個時間點的歷史電池內(nèi)部溫度值，i＝1.2，3，…，i0，i0為歷史使用次數(shù)，u＝1，2，3，…，u0，u0為歷史時間點個數(shù)，wdz為大圓柱電池的電池溫度影響指數(shù)，e為自然常數(shù)，dqw為大圓柱電池的當前電池內(nèi)部溫度值，δ為數(shù)據(jù)庫中存儲的溫度影響系數(shù)。

9、進一步地，得到大圓柱電池的電池通過電流影響指數(shù)的具體步驟如下：對大圓柱電池的歷史每次使用中的歷史每個時間點的歷史電池通過電流值進行比較分析，得到大圓柱電池的歷史電池通過電流最大值；對大圓柱電池的歷史電池通過電流最大值、當前電池通過電流值進行綜合分析，得到大圓柱電池的電池通過電流影響指數(shù)，其計算公式如下：其中，tgz為大圓柱電池的電池通過電流影響指數(shù)，dqd為大圓柱電池的當前電池通過電流值，ltdmax為大圓柱電池的歷史電池通過電流最大值，ω為數(shù)據(jù)庫中存儲的通過電流影響系數(shù)。

10、進一步地，得到大圓柱電池的電池放電深度影響指數(shù)的具體步驟如下：對大圓柱電池的歷史每次使用后的歷史電池放電深度值進行均值分析，得到大圓柱電池的歷史電池放電深度參考值；對大圓柱電池的歷史電池放電深度參考值、當前電池放電深度值進行綜合分析，得到大圓柱電池的電池放電深度影響指數(shù)；其中，計算大圓柱電池的歷史電池放電深度參考值、電池放電深度影響指數(shù)的具體公式如下：其中，lfc為大圓柱電池的歷史電池放電深度參考值，lfsi為大圓柱電池的歷史第i次使用后的歷史電池放電深度值，i＝1.2.3，…，i0，i0為歷史使用次數(shù)，fsz為大圓柱電池的電池放電深度影響指數(shù)，dqf為大圓柱電池的當前電池放電深度值，θ為數(shù)據(jù)庫中存儲的放電深度影響系數(shù)。

11、一種大圓柱電池容量估算系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、指數(shù)分析模塊、容量估算模塊；所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取大圓柱電池的歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電池初始容量值，所述歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括歷史電池衰減數(shù)據(jù)、歷史電池溫度數(shù)據(jù)、歷史電池通過電流數(shù)據(jù)、歷史電池放電深度數(shù)據(jù)，所述當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括當前電池內(nèi)阻值、當前電池內(nèi)部溫度值、當前電池通過電流值、當前電池放電深度值；所述指數(shù)分析模塊，用于對大圓柱電池的歷史運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及當前運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行綜合分析，得到大圓柱電池的容量衰減率指數(shù)、電池溫度影響指數(shù)、電池通過電流影響指數(shù)、電池放電深度影響指數(shù)；所述容量估算模塊，用于將大圓柱電池的電池初始容量值與容量衰減率指數(shù)、電池溫度影響指數(shù)、電池通過電流影響指數(shù)、電池放電深度影響指數(shù)進行綜合分析，得到大圓柱電池的電池容量估算值。

12、本發(fā)明具有以下有益效果：

13、(1)、該大圓柱電池容量估算方法，通過收集并分析大圓柱電池的歷史和當前運行數(shù)據(jù)，如充放電循環(huán)次數(shù)、內(nèi)阻、溫度以及電流數(shù)據(jù)，綜合這些因素計算出電池的容量衰減率指數(shù)和其他影響指數(shù)，從而能夠幫助準確預測電池的未來性能和衰減趨勢，進而提供更精確的電池健康狀態(tài)評估，支持制定更有效的維護策略，避免不必要的電池更換，延長電池使用壽命。

14、(2)、該大圓柱電池容量估算方法，通過對電池的內(nèi)部溫度和通過電流的實時監(jiān)控結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析，從而能夠及時識別出可能導致性能降低或安全風險的趨勢，例如，通過比較歷史和當前的內(nèi)阻變化，可以早期檢測到電池老化或即將發(fā)生的故障，從而實施預防措施，防止故障發(fā)展到影響電池整體系統(tǒng)的程度，提升電池使用過程的安全性。

15、(3)、該大圓柱電池容量估算方法，通過精確計算和預測電池的實際容量和健康狀態(tài)，使得能源系統(tǒng)可以更有效地分配負載，減少能源浪費，尤其在需要高度依賴電池性能的應用中，如電動車輛和儲能系統(tǒng)，這種方法能顯著提高整體能源利用效率。

16、(4)、該大圓柱電池容量估算系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)獲取模塊、指數(shù)分析模塊和容量估算模塊的協(xié)同工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對電池性能的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。通過自動收集歷史及當前的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，不僅提高了數(shù)據(jù)處理的效率，還保證了數(shù)據(jù)的完整性和準確性，實時性能監(jiān)控允許運維團隊即時獲取電池的運行狀態(tài)，如內(nèi)阻增加、溫度升高或電流異常，這些都是預測電池故障和管理電池健康的關(guān)鍵指標，此外，這種系統(tǒng)化的實時監(jiān)控有助于快速識別和響應潛在的電池問題，從而減少停機時間和維護成本，提高整個能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

17、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。