一种动力电池额定容量的计算方法、系统和介质与流程

本发明属于电池额定容量计算，具体涉及一种动力电池额定容量的计算方法、系统和介质。

背景技术：

1、动力电池的额定容量是衡量动力电池性能的一个重要指标，额定容量指的是动力电池完全充满电后在25℃环境温度下以1/3c倍率的电流恒流放电到电池电压到达某一电压值（该电压值为动力电池厂家的设计值）为止，电流与时间的乘积值。动力电池soc和soh的估算需要依靠额定容量，即：

2、

3、

4、由于动力电池生产工艺控制存在一定程度的公差，动力电池单体间存在一致性问题（如静态开路电压间有压差），因此可能导致动力电池间的额定容量与实际有偏差，所以动力电池装车后要进行额定容量计算。

5、目前，用于车端的动力电池额定容量计算一般是在室温环境下车辆慢充工况进行，具体过程为：当环境温度为25℃±5℃、车辆慢充时，记录慢充开始、结束时刻的电池soc1、soc2，同时记录慢充全过程的电流i以及慢充持续时间t；通过将慢充过程中的电流i对慢充持续时间t积分计算累计容量cc，即；将慢充过程的累计容量与慢充过程中的soc变化量做除法得到电池额定容量，即，但此方法存在如下问题：

6、（1）适用性不够：现有技术计算动力电池额定容量需要室温环境及车辆慢充工况两个前提条件，满足这两个条件的车辆场景少，减少了车端动力电池额定容量计算的时机；

7、（2）时效性不够：车辆慢充时间一般为8~10h，也就意味着现有技术需要8~10h才能计算出动力电池额定容量，计算周期长。

技术实现思路

1、针对现有动力电池的额定容量计算方法需要室温环境及车辆慢充的条件带来的适用性和时效性不够问题，本发明技术方案提出一种更加便于车端操作、计算周期短的适用性和时效性强的一种动力电池额定容量的计算方案。

2、实现本发明目的之一的一种动力电池额定容量的计算方法，包括如下步骤：

3、s1、获取电动车辆设定工况结束时动力电池的真实soc值和估算soc值；根据所述动力电池的估算soc值得到所述设定工况结束时动力电池的剩余容量；

4、s2、根据所述设定工况结束时动力电池的真实soc值和剩余容量得到动力电池的额定容量。

5、上述技术方案中，所述步骤s1中，设定工况结束时的动力电池的真实soc值的获取方法包括：

6、s101、获取设定工况结束时的动力电池的内阻rb；

7、s102、根据动力电池所处环境温度ta、动力电池的内阻rb与动力电池真实soc值三者的映射关系，得到设定工况结束时的动力电池的真实soc值；所述映射关系与车辆处于哪个阶段无关，与动力电池性能相关，其通过标定获得；

8、上述技术方案中，所述步骤s101中，获取设定工况结束时动力电池的内阻rb的方法的包括：

9、s1001、获取电动车辆设定工况结束时的电机控制器侧端电压um和动力电池侧端电压ub；所述电压um和ub从电池管理系统（bms）中获取；

10、获取电动车辆的高压回路中各容性控制器负载的电容之和ct；

11、获取电动车辆的高压回路中的预充电电阻阻值rp；

12、获取电动车辆的高压回路中各容性控制器负载的总电阻rc；

13、s1002、根据设定工况的持续时长t、各容性控制器负载的电容之和ct、所述设定工况结束时的电机控制器（mcu）侧端电压um、动力电池侧端电压ub、预充电电阻阻值rp和各容性控制器负载的总电阻rc计算所述动力电池的内阻rb。

14、上述技术方案中，所述设定工况为电动车辆的预充电工况。

15、实现本发明目的之二的一种动力电池额定容量的计算系统，包括真实soc值获取模块、剩余容量计算模块、额定容量计算模块；

16、所述真实soc值获取模块用于获取电动车辆设定工况结束时的动力电池的真实soc值socr；

17、所述剩余容量计算模块用于根据所述设定工况结束时动力电池的估算soc值socc得到所述设定工况结束时动力电池的剩余容量cr；

18、所述额定容量计算模块用于根据所述设定工况结束时动力电池真实soc值socr和动力电池的剩余容量cr得到动力电池的额定容量cn。

19、实现本发明目的之三的一种非暂态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实现所述一种动力电池额定容量的计算方法的任一步骤。

20、利用本发明所述的系统和方法，可以解决现有动力电池额定容量计算方法需要室温环境及车辆慢充的条件带来的适用性和时效性不够问题，本发明能够快速准确地得到动力电池的额定容量，显著提高动力电池soc和soh估算精度，有助于动力电池的合理使用，确保电动车辆安全基础上的高效驾驶。

技术特征：

1.一种动力电池额定容量的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的动力电池额定容量的计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，设定工况结束时的动力电池的真实soc值的获取方法包括：

3.如权利要求2所述的动力电池额定容量的计算方法，其特征在于，所述步骤s101中，获取设定工况结束时动力电池的内阻rb的方法的包括：

4.如权利要求2所述的动力电池额定容量的计算方法，其特征在于，根据下式计算所述动力电池的内阻rb：

5.一种采用权利要求1所述方法的动力电池额定容量的计算系统，其特征在于，包括真实soc值获取模块、剩余容量计算模块、额定容量计算模块；

6.如权利要求5所述的动力电池额定容量的计算系统，其特征在于，还包括动力电池内阻获取模块，用于获取所述设定工况结束时动力电池的内阻。

7.如权利要求6所述的动力电池额定容量的计算系统，其特征在于，还包括映射关系获取模块，所述映射关系包括动力电池所处环境温度、动力电池内阻与动力电池真实soc值三者的映射关系，该映射关系用于计算动力电池在所述设定工况结束时的真实soc值。

8.如权利要求6或7所述的动力电池额定容量的计算系统，其特征在于，还包括电压获取模块、电容获取模块和电阻获取模块；

9.一种非暂态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如权利要求1至4中任一项所述动力电池额定容量的计算方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种动力电池额定容量的计算方法、系统和介质，获取电动车辆设定工况结束时的动力电池的真实SOC值；根据所述设定工况结束时动力电池的估算SOC值以及动力电池的平均额定容量得到所述设定工况结束时动力电池的剩余容量；根据所述所述设定工况结束时动力电池的剩余容量和所述设定工况结束时动力电池真实SOC值得到动力电池的额定容量；本发明解决现有电池额定容量计算方法需要室温环境及车辆慢充的条件带来的适用性和时效性不够问题，能够快速准确地得到动力电池的额定容量，显著提高动力电池SOC和SOH估算精度，有助于动力电池的合理使用，确保电动车辆安全基础上的高效驾驶。

技术研发人员：吴道明,夏洋,孟繁雨,黄希光,王健
受保护的技术使用者：羿动新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16