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电化学储能电池荷电状态估算方法、装置及系统

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电化学储能电池荷电状态估算方法、装置及系统。

1.引言

电化学储能电池的荷电状态估算是确保电池安全运行和性能优化的关键技术。本文

介绍了当前用于电化学储能电池荷电状态估算的主要方法、相关装置及系统，旨在提高

电池管理系统的精确性和可靠性。

2.方法

2.1开路电压法。

开路电压法是一种基于电池电压与荷电状态之间关系的估算方法。其基本原理是通

过测量电池在开路条件下的电压来推算荷电状态。具体步骤包括：

1.电压荷电状态模型建立：基于电池类型和化学反应特性建立电压与荷电状态之

间的数学模型。

2.开路电压测量：在电池不进行充放电操作时，通过传感器测量电池的开路电压。

3.状态估算算法：利用预先建立的模型和测量得到的电压，采用逆向计算或查找

表法推算电池的荷电状态。

2.2定量测量法。

定量测量法通过直接测量电池内部的物理或化学参数来估算荷电状态，其主要方法

包括：

1.电流积分法：通过积分电流与时间的乘积来估算充放电量，从而推算荷电状态。

2.电化学阻抗谱法：基于电池在不同频率下的阻抗特性，利用复杂的数学模型计

算荷电状态。

2.3统计学方法。

统计学方法利用电池历史数据和机器学习技术来预测和估算荷电状态，包括：

1.Kalman滤波器：结合测量数据和预测模型，通过状态更新来动态估算荷电状态。

2.神经网络方法：利用深度学习算法分析大量数据，建立电池荷电状态与电池行

为之间的非线性关系模型。

3.装置

3.1电压测量装置。

电压测量装置用于实时测量电池的开路电压，通常由精确的电压传感器和数据采集

单元组成。

3.2电流传感器。

电流传感器用于实时监测电池的充放电电流，是定量测量法中电流积分法的关键部

件。

3.3电化学阻抗分析仪。

电化学阻抗分析仪用于定量测量法中的阻抗谱法，通过测量电池在不同频率下的阻

抗响应来推算荷电状态。

4.系统

4.1电池管理系统（BMS）。

电池管理系统综合利用以上方法和装置，通过数据融合和算法优化实现对电池荷电

状态的准确估