使用離散小波變換預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的方法和設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種使用離散小波變換預(yù)測(cè)電池包的健康狀態(tài)的方法和設(shè)備。提供了一種預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的方法。所述方法包括如下步驟：獲得對(duì)于所述電池包的多個(gè)選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)；對(duì)單元電壓蘇護(hù)具進(jìn)行小波變換，以獲得低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)；計(jì)算獲得的單元電壓數(shù)據(jù)、低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高平分量電壓數(shù)據(jù)的至少兩項(xiàng)的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差；基于計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)測(cè)電池包的健康狀態(tài)SOH；基于低頻分量電壓數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)電池包的電荷狀態(tài)SOC。
【專(zhuān)利說(shuō)明】使用離散小波變換預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的方法和設(shè)備
[0001] 本申請(qǐng)要求于2013年3月12日提交到美國(guó)專(zhuān)利和商標(biāo)局的第61/778, 146號(hào)美 國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和利益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參照合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的各方面涉及一種用于預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的設(shè)備，更 具體地講，涉及使用離散小波變換來(lái)預(yù)測(cè)電池包的健康狀態(tài)和電荷狀態(tài)的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著諸如環(huán)境破壞、資源枯竭等嚴(yán)重問(wèn)題的增加，對(duì)于能夠存儲(chǔ)能量并有效利用 所存儲(chǔ)的能量的系統(tǒng)的興趣在增加。另外，對(duì)于不產(chǎn)生污染而能夠產(chǎn)生能量的新可再生能 源的興趣也在增加。已經(jīng)積極研究和開(kāi)發(fā)了作為將現(xiàn)有系統(tǒng)與電力產(chǎn)生系統(tǒng)和電池系統(tǒng)鏈 接到一起的系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)以迎合現(xiàn)代環(huán)境改變，其中，能量產(chǎn)生系統(tǒng)用于產(chǎn)生可再 生能量，電池系統(tǒng)用于存儲(chǔ)電能。
[0004] 在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中，電池系統(tǒng)存儲(chǔ)由能量產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的新可再生能量和從現(xiàn)有 系統(tǒng)提供的電能，并將所存儲(chǔ)的電能提供給負(fù)載或現(xiàn)有系統(tǒng)。在電池系統(tǒng)中，估計(jì)電池的剩 余容量是重要的功能。準(zhǔn)確計(jì)算電池的剩余容量以控制電池的充電和放電，以使能量存儲(chǔ) 系統(tǒng)有效操作。
[0005] 關(guān)于電池的剩余容量，電阻和電容根據(jù)使用環(huán)境或使用的時(shí)間段而劣化。這導(dǎo)致 可用容量的減小或電阻的增加。然后，這導(dǎo)致在與電池的初始制造階段相比時(shí)電池的健康 狀態(tài)（S0H)(g卩，性能）的降低。由于電池的S0H的降低，因此在與電池的初始制造階段相 比時(shí)，對(duì)電池的剩余容量的估計(jì)是不準(zhǔn)確的。
[0006] 當(dāng)對(duì)電池的剩余容量的估計(jì)不準(zhǔn)確時(shí)，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的操作效率降低，可能出現(xiàn) 危險(xiǎn)狀態(tài)。例如，當(dāng)盡管實(shí)際剩余容量是80%，但計(jì)算的剩余容量是30%時(shí)，車(chē)輛控制器可確 定充電是必需的，從而對(duì)電池進(jìn)行過(guò)充電。相反，當(dāng)盡管實(shí)際剩余容量是30%，但計(jì)算的剩 余容量是80%時(shí)，電池可被過(guò)放電。這種電池的過(guò)充電或過(guò)放電可導(dǎo)致電池的起火或爆炸。 因此，為了針對(duì)電池系統(tǒng)的有效操作和危險(xiǎn)防范，應(yīng)準(zhǔn)確地估計(jì)電池的S0H。
[0007] 存在各種S0H估計(jì)方法。第一種方法是通過(guò)對(duì)于電池的完全充電和完全放電來(lái)直 接測(cè)量剩余容量。當(dāng)如此確定電池的S0H時(shí)，第一種方法不是有效的，這是因?yàn)樽鳛檫@種方 法的一部分的電池的完全充電和完全放電。
[0008] S0H估計(jì)的第二種方法是，將預(yù)定頻率的硬件負(fù)載直接連接到電池，然后測(cè)量負(fù)載 的阻抗。因?yàn)橹T如該方法的電路構(gòu)成部分的開(kāi)銷(xiāo)、誤差、耐久性、傳感器的成本等因素，第二 種方法也不是有效的。
[0009] 第三種方法是，獲取預(yù)定時(shí)間段的電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，并從獲取的數(shù)據(jù)確定間 接阻抗和剩余容量。但是，因?yàn)楣逃械姆蔷€性和干擾，第三種方法具有低準(zhǔn)確度且非常復(fù) 雜。另外，當(dāng)隨著電池老化而電阻分量的大小增加時(shí)，剩余容量與電阻分量之間的相關(guān)性不 是永遠(yuǎn)存在的。
[0010] 因此，若可基于諸如電池包電壓的可容易獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電池的S0H會(huì)是 有益的。
[0011] 另外，傳統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)（BMS)已使用通過(guò)電流積分來(lái)估計(jì)電荷狀態(tài)（S0C)的 方法，以確定電池單元或包的S0C。傳統(tǒng)的BMS還使用預(yù)先確定S0C與各種因素 (諸如，開(kāi)路 電壓（0CV)或放電電壓、內(nèi)阻、溫度、放電電流等）之間的關(guān)系，檢測(cè)至少兩個(gè)因素并檢測(cè)與 檢測(cè)到的因素對(duì)應(yīng)的S0C的方法。
[0012] 在使用電流積分的S0C估計(jì)方法中，發(fā)生初始值不準(zhǔn)確，測(cè)量誤差累積且輸入電 流不能全部轉(zhuǎn)換為電能的問(wèn)題，這降低了精度。即使確定了 S0C與0CV等之間的關(guān)系，但是 由于電池特性的不同，所以存在對(duì)于每一個(gè)電池需要通過(guò)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)性地計(jì)算S0C與 0CV之間的關(guān)系且計(jì)算的值仍不是準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0013] 為了克服這些缺點(diǎn)，提出了作為同時(shí)使用上述兩種方法的方法的，使用電池的等 效電路模型的基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器（KLF)的估計(jì)S0C的自適應(yīng)方法。通過(guò)狀態(tài)等式獲得 與估計(jì)的S0C相關(guān)的信息，獲得的信息被應(yīng)用于測(cè)量等式，將根據(jù)S0C與0CV之間的關(guān)系 產(chǎn)生的估計(jì)電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較。在這點(diǎn)上，在充電和放電電流屬性具有瞬間高電流 或快速動(dòng)態(tài)的情況下，由于在等效電路模型中發(fā)送誤差，因此上述基于等效電路模型的S0C 的估計(jì)是不準(zhǔn)確的。
[0014] 在這種自適應(yīng)方法中，可通過(guò)增加系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)來(lái)解決上述缺點(diǎn)且增加估計(jì)性 能，但是算法變得復(fù)雜且成本增加。為了解決這些問(wèn)題，雖然通過(guò)將系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)減少到 最小并將噪聲模型添加到算法來(lái)印制S0C估計(jì)性能的劣化，但是因噪聲模型的添加而增加 算法復(fù)雜度，且成本仍是個(gè)問(wèn)題。因此，需要保持算法的估計(jì)性能并減少成本的同時(shí)簡(jiǎn)化算 法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，提供了一種預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的方法。所述方法包括 如下步驟：獲得對(duì)于所述電池包的多個(gè)選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)；對(duì)所 獲得的單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換，以獲得低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)；計(jì)算 獲得的單元電壓數(shù)據(jù)、低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)中的至少兩項(xiàng)的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏 差；基于計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)測(cè)電池包的健康狀態(tài)（S0H)，并基于低頻分量電壓數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)電 池包的電荷狀態(tài)（S0C)。
[0016] 在一實(shí)施例中，獲得單元電壓數(shù)據(jù)的步驟包括：使用單元電壓檢測(cè)單元檢測(cè)一段 時(shí)間的選擇的單元的單元電壓，以產(chǎn)生模擬電壓值；將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值，以產(chǎn) 生單元電壓數(shù)據(jù)。
[0017] 在一實(shí)施例中，單元電壓檢測(cè)單元包括用于存儲(chǔ)選擇的單元的單元電壓數(shù)據(jù)的存 儲(chǔ)器。
[0018] 在一實(shí)施例中，所述方法還包括步驟：執(zhí)行以下計(jì)算中的與計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的 步驟對(duì)應(yīng)的計(jì)算：從單元電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元電壓S0H分量；從低頻分量 電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算低頻S0H分量；從高頻分量電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì) 算高頻S0H分量。
[0019] 在一實(shí)施例中，預(yù)測(cè)S0H的步驟包括：計(jì)算所計(jì)算的S0H分量的加權(quán)平均。
[0020] 在一實(shí)施例中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟包括：計(jì)算以下項(xiàng)中的至少兩項(xiàng)的各個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)偏差：對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)；對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè) 單元的低頻分量電壓數(shù)據(jù)；對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的高頻分量電壓數(shù)據(jù)。
[0021] 在一實(shí)施例中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟還包括：計(jì)算以下項(xiàng)中的對(duì)應(yīng)的至少兩 項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差：對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差；對(duì)于 選擇的單元中的每一個(gè)單元的低頻分量電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差；對(duì)于選擇的單元中的 每一個(gè)單元的高頻分量電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0022] 在一實(shí)施例中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟包括：使用與初始時(shí)間段對(duì)應(yīng)的單元電 壓數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以產(chǎn)生初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差；使用與感興趣時(shí)間段對(duì)應(yīng)的單元 電壓數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以產(chǎn)生感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0023] 在一實(shí)施例中，初始時(shí)間段包括當(dāng)電池包初始啟用時(shí)的時(shí)間段，所述方法還包括 步驟：將產(chǎn)生的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)裝置中。
[0024] 在一實(shí)施例中，所述方法還包括步驟：執(zhí)行以下計(jì)算中的與計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的 步驟對(duì)應(yīng)的計(jì)算：從單元電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì) 算單元電壓S0H分量；從低頻分量電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn) 偏差，計(jì)算低頻S0H分量；從高頻分量電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的 標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算高頻S0H分量。
[0025] 在一實(shí)施例中，預(yù)測(cè)S0H的步驟包括：計(jì)算所計(jì)算的S0H分量的加權(quán)平均。
[0026] 在一實(shí)施例中，計(jì)算單元電壓S0H分量的步驟還包括：從單元電壓系數(shù)計(jì)算單元 電壓S0H分量；計(jì)算低頻S0H分量的步驟還包括：從低頻系數(shù)計(jì)算低頻S0H分量；計(jì)算高頻 S0H分量的步驟還包括：從高頻系數(shù)計(jì)算高頻S0H分量。
[0027] 在一實(shí)施例中，從與所述電池包可比較的多個(gè)電池包的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算單元電壓系 數(shù)、低頻系數(shù)和高頻系數(shù)。
[0028] 在一實(shí)施例中，對(duì)單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換的步驟包括：將單元電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為第一層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第一層高頻分量電壓數(shù)據(jù)；將第一層低頻分量電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為第二層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第二層高頻分量電壓數(shù)據(jù)；將第二層低頻分量電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為第三層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第三層高頻分量電壓數(shù)據(jù)。
[0029] 在一實(shí)施例中，對(duì)單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換的步驟包括：對(duì)于選擇的單元中的 每一個(gè)單兀的單兀電壓數(shù)據(jù)執(zhí)行尚散小波變換的多分辨率分析。
[0030] 在一實(shí)施例中，執(zhí)行多分辨率分析的步驟包括：將多分辨率分析執(zhí)行至第j層，其 中，j是大于2的自然數(shù)，低頻分量電壓數(shù)據(jù)是第j層的低頻分量電壓數(shù)據(jù)，高頻分量電壓 數(shù)據(jù)是第j層的高頻分量電壓數(shù)據(jù)。
[0031] 在一實(shí)施例中，第j層的低頻分量電壓數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于包括小于第一頻率的頻率的第 一頻帶，第j層的高頻分量電壓數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于包括高于第一頻率且小于兩倍的第一頻率的頻 率的第二頻帶。
[0032] 在一實(shí)施例中，預(yù)測(cè)電池包的S0C的步驟包括：基于低頻分量電壓數(shù)據(jù)估計(jì)選擇 的單元的S0C，并基于選擇的單元的估計(jì)的單元S0C預(yù)測(cè)電池包的S0C。
[0033] 單元電壓數(shù)據(jù)包括充電電壓數(shù)據(jù)和放電電壓數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)。
[0034] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了 一種用于預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)（S0H)的設(shè)備。所述 設(shè)備包括：處理器；非暫時(shí)性存儲(chǔ)裝置，其中，所述存儲(chǔ)裝置具有存儲(chǔ)在其上的指令，其中， 所述指令在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行以上描述的第一實(shí)施例的方法。
[0035] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供了一種電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備，所述電池狀態(tài)預(yù)測(cè) 設(shè)備被構(gòu)造為預(yù)測(cè)連接到所述電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備的電池包的健康狀態(tài)（S0H)和電荷狀態(tài) (S0C)。所述電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備包括：電壓檢測(cè)單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生隨時(shí)間段收集的所述電 池包的多個(gè)單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)；離散小波變換（DWT)單元，被構(gòu)造為通 過(guò)對(duì)所述單元電壓數(shù)據(jù)執(zhí)行DWT的多分辨率分析，來(lái)提取低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電 壓數(shù)據(jù)；第一統(tǒng)計(jì)處理單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生單元電壓數(shù)據(jù)的各個(gè)一階標(biāo)準(zhǔn)偏差；第二統(tǒng)計(jì) 處理單元，被構(gòu)造為從產(chǎn)生的一階標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生各個(gè)二階標(biāo)準(zhǔn)偏差；S0H預(yù)測(cè)單元，被構(gòu)造 為從產(chǎn)生的二階標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)測(cè)電池包的SOH ;S0C估計(jì)單元，被構(gòu)造為基于低頻分量電壓數(shù) 據(jù)估計(jì)多個(gè)單元的各個(gè)單元S0C ;以及，S0C預(yù)測(cè)單元，被構(gòu)造為基于估計(jì)的單元S0C預(yù)測(cè)電 池包的S0C。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0036] 通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它特征和方面將變得 更加清楚，附圖中：
[0037] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備的示意性框圖；
[0038] 圖2示出縮放函數(shù)（scale function)和小波函數(shù)；
[0039] 圖3是用于描述在濾波方面的離散小波變換的示意性框圖；
[0040] 圖4示出低通濾波器和高通濾波器的系數(shù)；
[0041] 圖5是用于描述通過(guò)執(zhí)行離散小波變換多分辨率分析而分解電壓數(shù)據(jù)的處理的 框圖；
[0042] 圖6示出下采樣；
[0043] 圖7示出第η層的大致電壓數(shù)據(jù)的頻帶和第一至第η層的詳細(xì)電壓數(shù)據(jù)的頻帶；
[0044] 圖8Α是電池包所包括的多個(gè)電池單元中的任意一個(gè)電池單元的單元電壓數(shù)據(jù) V(x)的曲線圖；
[0045] 圖8B不出通過(guò)對(duì)圖8A的單兀電壓數(shù)據(jù)V(x)執(zhí)行尚散小波變換多分辨率分析而 從單元電壓數(shù)據(jù)V(x)提取的第一層的低頻分量數(shù)據(jù)Al(x)至第五層的低頻分量數(shù)據(jù)A5(x) 的曲線圖；
[0046] 圖8C不出通過(guò)對(duì)圖8A的單兀電壓數(shù)據(jù)V(x)執(zhí)行尚散小波變換多分辨率分析而 從單元電壓數(shù)據(jù)V(x)提取的第一層的高頻分量數(shù)據(jù)Dl(x)至第五層的高頻分量數(shù)據(jù)D5(x) 的曲線圖；
[0047] 圖9A是電池包所包括的14個(gè)電池單元的單元電壓數(shù)據(jù)V的曲線圖；
[0048] 圖9B是通過(guò)對(duì)圖9A的每一個(gè)單元電壓數(shù)據(jù)V執(zhí)行離散小波變換多分辨率分析而 提取的第五層的低頻分量數(shù)據(jù)A5的曲線圖；
[0049] 圖9C是通過(guò)對(duì)圖9A的每一個(gè)單元電壓數(shù)據(jù)V執(zhí)行離散小波變換多分辨率分析而 提取的第五層的高頻分量數(shù)據(jù)D5的曲線圖；
[0050] 圖10A至圖101是示出第二電池包P2至第十電池包P10所包括的14個(gè)電池單元 的單元電壓數(shù)據(jù)V的曲線圖、示出第五層的低頻分量數(shù)據(jù)A5的曲線圖以及示出第五層的高 頻分量數(shù)據(jù)D5的曲線圖。
[0051] 圖11A至圖11B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驗(yàn)證S0C估計(jì)的精度的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 以下，通過(guò)參照附圖解釋本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以以 各種不同形式實(shí)現(xiàn)，且不應(yīng)被理解為受限于在此闡述的實(shí)施例；而是提供這些實(shí)施例以將 如由權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明的構(gòu)思更加充分地傳遞給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員。
[0053] 本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)用于描述特定實(shí)施例，而不意圖限制本發(fā)明構(gòu)思。單數(shù)形式 的表述包括復(fù)數(shù)形式的表述，除非在上下文中相互明確不同。在本申請(qǐng)中，應(yīng)該理解，使用 諸如"包括"和"具有"的術(shù)語(yǔ)以表示實(shí)施的特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、部分或它們的組 合的存在性，而不預(yù)先排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、部分 或它們的組合的可能性。雖然，諸如"第一"和"第二"的術(shù)語(yǔ)可被用于描述各種元件，但是 這些元件不受這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)可用于將特定元件與另一元件相區(qū)分，而不是必 要地暗示這些元件之間的順序。
[0054] 現(xiàn)在將進(jìn)行實(shí)施例的詳細(xì)描述，上述實(shí)施例的示例被示出在附圖中，其中，相同標(biāo) 號(hào)始終指示相同或相應(yīng)元件，因此將省略它們的重復(fù)描述。在這點(diǎn)上，描述的實(shí)施例可具有 不同形式，且不應(yīng)被解釋為受限于在此闡述的描述。因此，下面參照附圖僅描述實(shí)施例，以 解釋本發(fā)明的各方面。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任意 和所有組合。
[0055] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池包P1的電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備10的示意性框圖。
[0056] 參照?qǐng)D1，電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備10連接到電池包P1，并包括電壓檢測(cè)單元110、離散 小波變換（DWT)單元120、第一統(tǒng)計(jì)處理單元130、第二統(tǒng)計(jì)處理單元140、初始值存儲(chǔ)單元 150、系數(shù)存儲(chǔ)單元160、S0H預(yù)測(cè)單元170、S0C估計(jì)單元180和S0C預(yù)測(cè)單元190。
[0057] 電池包P1包括能夠從外部接收電能、存儲(chǔ)電能并將存儲(chǔ)的電能提供至外部的多 個(gè)電池單元。在一實(shí)施例中，電池包P1中的電池單元相互串聯(lián)連接，而在另一實(shí)施例中，電 池包P1中的電池單元相互并聯(lián)連接。在另一實(shí)施例中，電池包P1中的電池單元以串聯(lián)連 接和并聯(lián)連接的組合相互連接。
[0058] 在一實(shí)施例中，電池包P1包括在電池系統(tǒng)中。在一實(shí)施例中，電池系統(tǒng)包括電池 包P1、用于保護(hù)電池包P1的保護(hù)電路和用于控制保護(hù)電路保護(hù)電池包P1的電池管理系統(tǒng) (BMS)。例如，在一實(shí)施例中，在過(guò)電流流動(dòng)或過(guò)放電的情況下，BMS開(kāi)啟保護(hù)電路的開(kāi)關(guān)，以 斷開(kāi)電池包P1的端子。在一實(shí)施例中，BMS通過(guò)監(jiān)控電池包P1中的電池單元的狀態(tài)（例 如，溫度、電壓、電流等），來(lái)收集各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)（諸如，電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)）。 在一實(shí)施例中，BMS根據(jù)收集的數(shù)據(jù)和內(nèi)部算法執(zhí)行電池單元的單元平衡操作。在一實(shí)施 例中，電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備10包括在BMS中。
[0059] 在一實(shí)施例中，包括電池包P1的電池系統(tǒng)是用于通過(guò)將電力產(chǎn)生系統(tǒng)鏈接到電 網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)將電力穩(wěn)定地提供給負(fù)載的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的一部分。在一實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)系 統(tǒng)將由電力產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)在電池中。在一實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)將產(chǎn)生的電 能提供給電網(wǎng)系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)將存儲(chǔ)的電能提供給電網(wǎng)系統(tǒng)。在一實(shí) 施例中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)將從電網(wǎng)系統(tǒng)提供的電能存儲(chǔ)在電池中。另外，在一實(shí)施例中，能量 存儲(chǔ)系統(tǒng)將由電力產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生的電能或存儲(chǔ)在電池中的電能提供給負(fù)載。為此，在一些 實(shí)施例中，能量存儲(chǔ)系統(tǒng)包括電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS)、電池系統(tǒng)、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。
[0060] 在一些實(shí)施例中，PCS包括電力轉(zhuǎn)換裝置（諸如，逆變器、轉(zhuǎn)換器、整流器等）和通 用控制器，以將從電力產(chǎn)生系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)和電池系統(tǒng)提供的電能轉(zhuǎn)換為適當(dāng)形式的電能 并將轉(zhuǎn)換的電能提供至所需的位置。在一實(shí)施例中，通用控制器監(jiān)控電力產(chǎn)生系統(tǒng)、電網(wǎng)系 統(tǒng)、電池系統(tǒng)和負(fù)載的狀態(tài)，并根據(jù)算法或操作者的命令而控制第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、電池 系統(tǒng)和電力轉(zhuǎn)換裝置。在一實(shí)施例中，電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備10包括在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的通用控 制器中。
[0061] 雖然僅一個(gè)電池包P1被示出在圖1中，但是在其它各個(gè)實(shí)施例中，電池包P1以串 聯(lián)、并聯(lián)或以一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)連接和一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)連接的組合連接到其它電池包，以存 儲(chǔ)或提供更高電壓或更大容量的電能。
[0062] 在圖1中，電壓檢測(cè)單元110通過(guò)從電池包P1的第一電池單元至第η電池單元中 的每一個(gè)電池單元接收第一單元電壓至第η單元電壓VpVyVg、…ν η并對(duì)接收的第一單元 電壓至第η單元電壓Vl、ν2、ν3、…ν η進(jìn)行數(shù)字化，來(lái)產(chǎn)生第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電 壓數(shù)據(jù)％、V2、V3、…V n。更詳細(xì)地，第一單元電壓數(shù)據(jù)％通過(guò)對(duì)第一電池單元的第一單元 電壓Vi進(jìn)行數(shù)字化而被產(chǎn)生，第二單元電壓數(shù)據(jù)V 2通過(guò)對(duì)第二電池單元的第二單元電壓v2 進(jìn)行數(shù)字化而被產(chǎn)生。繼續(xù)以這種方式，第η單元電壓數(shù)據(jù)￥"通過(guò)對(duì)第η電池單元的第η 單元電壓\進(jìn)行數(shù)字化而被產(chǎn)生。
[0063] 在一實(shí)施例中，第一單元電壓至第η單元電壓￥1、￥2、￥ 3、一￥11是電池包？1所包括 的所有電池單元的單元電壓。在另一實(shí)施例中，第一單元電壓至第η單元電壓 Vl、v2、v3^·· vn是從電池包P1所包括的所有電池單元中選擇的η個(gè)電池單元的單元電壓。第一單元電 壓至第η單元電壓力、^、％、?\具有隨時(shí)間七變化的模擬值，其中4是時(shí)間間隔。在一 實(shí)施例中，相同的電流屬性被應(yīng)用于電池包Ρ1所包括的電池單元。
[0064] 第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓數(shù)據(jù)％、V2、V3、…￥"具有通過(guò)隨時(shí)間（的間 隔）t分別對(duì)第一單元電壓至第η單元電壓 Vl、v2、v3、…vn進(jìn)行數(shù)字化而產(chǎn)生的數(shù)字值，且 根據(jù)離散時(shí)間X而被限定。離散時(shí)間X對(duì)應(yīng)于時(shí)間（的間隔）t。在一實(shí)施例中，電壓檢測(cè) 單元110包括用于將第一模擬單元電壓至第η模擬單元電壓 Vl、v2、v3、…vn轉(zhuǎn)換為第一數(shù) 字單元電壓數(shù)據(jù)至第η數(shù)字單元電壓數(shù)據(jù)Vi、V 2、V3、…Vn的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)。
[0065] 在一實(shí)施例中，電壓檢測(cè)單元110存儲(chǔ)用于預(yù)測(cè)電池包P1的S0H的第一單元電壓 數(shù)據(jù)至第η單元電壓數(shù)據(jù)％、V 2、V3、…Vn。為此，在一實(shí)施例中，電壓檢測(cè)單元110還包括 存儲(chǔ)器裝置。
[0066] 在各個(gè)實(shí)施例中，用于預(yù)測(cè)電池包P1的S0H的第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓 數(shù)據(jù)'、v 2、v3、…vn是從例如幾分鐘至幾十小時(shí)中選擇的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的第一單元電壓至第 η單元電壓￥^v2、v3、…vn的數(shù)據(jù)。例如，在一實(shí)施例中，電壓檢測(cè)單元110產(chǎn)生通過(guò)對(duì)24 小時(shí)內(nèi)的第一模擬單元電壓至第η模擬單元電壓 Vl、v2、v3、…vn進(jìn)行數(shù)字化而獲得的第一 單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓數(shù)據(jù)Vi、V 2、V3、…Vn。數(shù)據(jù)收集時(shí)間段僅是示例性的，且在其 它各個(gè)實(shí)施例中可以是比24小時(shí)更短的時(shí)間（諸如，1小時(shí)）或更長(zhǎng)的時(shí)間（諸如，48小 時(shí)）。
[0067] 另外，在各個(gè)實(shí)施例中，電壓檢測(cè)單元110的采樣率被設(shè)置在每分鐘1至600采樣 之間。然而，這些采樣率不限制本發(fā)明。在其它各個(gè)實(shí)施例中，采樣率小于每分鐘1采樣或 大于每分鐘600采樣。在一實(shí)施例中，電壓檢測(cè)單元110將對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間收集 的第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓數(shù)據(jù)％、V 2、V3、…Vn提供給DWT單元120。
[0068] 在圖1中，DWT單元120通過(guò)對(duì)從電壓檢測(cè)單元110提供的第一單元電壓數(shù)據(jù)至第 η單元電壓數(shù)據(jù)'、V2、V3、…、Vn執(zhí)行離散小波變換多分辨率分析，來(lái)產(chǎn)生第j層的第一低 頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)Ay A#、A#、…、和第j層的第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η 高頻分量數(shù)據(jù)DpD#、D#、…、在當(dāng)前實(shí)施例中，假設(shè)離散小波變換的多分辨率分析被 執(zhí)行至第j層，其中，j是大于2的自然數(shù)。第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù) 據(jù)?、ΑρΑρ…、A#和第j層的第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η高頻分量數(shù)據(jù)…、 DJn也具有根據(jù)（離散）時(shí)間X限定的數(shù)字值。
[0069] 雖然在當(dāng)前實(shí)施例中描述了提取最終層（即，第j層）的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η 低頻分量數(shù)據(jù)…、A#和第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η高頻分量數(shù)據(jù)…、 Djn，但是在其它各個(gè)實(shí)施例中，可由DWT單元120提取中間層（即，第k層）而非最終層的 第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)A kl、Ak2、Ak3、…、Akn和第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η高 頻分量數(shù)據(jù)D kl、Dk2、Dk3、…、，其中，k是大于1且小于j的自然數(shù)。
[0070] 在一實(shí)施例中，DWT單元120通過(guò)對(duì)第一單元電壓數(shù)據(jù)Vi執(zhí)行離散小波變換的多 分辨率分析，來(lái)提取第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)Ap和第j層的第一高頻分量數(shù)據(jù)Dy另 夕卜，DWT單元120通過(guò)對(duì)第二單元電壓數(shù)據(jù)V 2執(zhí)行離散小波變換多分辨率分析，來(lái)提取第j 層的第二低頻分量數(shù)據(jù)和第j層的第二高頻分量數(shù)據(jù)Dp繼續(xù)以這種方式，DWT單元 120通過(guò)對(duì)第η單元電壓數(shù)據(jù)Vn執(zhí)行離散小波變換的多分辨率分析，來(lái)提取第j層的第η 低頻分量數(shù)據(jù)和第j層的第η高頻分量數(shù)據(jù)將在下面參照?qǐng)D2至圖7更加詳細(xì)地 描述離散小波變換。S0C估計(jì)單元180從DWT單元120接收第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至 第η低頻分量數(shù)據(jù)Ay ApAp…、并基于第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量 數(shù)據(jù)六」1、六」2、六」 3、."、六」11產(chǎn)生第一單元50(：至第11單元50〇50(：1、50〇2、50〇3、."、50〇1。 S0C預(yù)測(cè)單元190根據(jù)電池包Ρ1中的多個(gè)電池單元的連接關(guān)系，基于第一單元S0C至第η 單元 SOC S0C1、S0C2、S0C3、…、SOCn 產(chǎn)生電池包 Ρ1 的 S0C。
[0071] S0C估計(jì)單元180可基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF)估計(jì)多個(gè)電池單元中的每一個(gè) 電池單元的第一單元30(：至第11單元5(^50(：1、5(^2、5(^3、?、50〇1。電池端電壓和輸入 電流對(duì)于基于EKF估計(jì)S0C是必需的。需要通過(guò)使用電池的等效電路模型的參數(shù)來(lái)確定開(kāi) 路電壓（0CV)以及0CV和S0C關(guān)系。根據(jù)本實(shí)例，由DWT單元120提取的第j層的第一低 頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)Ay Aj2、Aj3、…、Ajn (而不是電池單元的端電壓的電壓數(shù) 據(jù)）被提供給S0C估計(jì)單元180。除第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)Αρ A j2、Aj3、…、Ajn之外，諸如電流數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可輸入到S0C估計(jì)單元180。此外，0CV計(jì)算等 式和根據(jù)電池的等效電路模型的0CV和0SC關(guān)系可建立在S0C估計(jì)單元180中。但是，應(yīng) 用于S0C估計(jì)單元180的等效電路模型可不包括噪聲模型。
[0072] 在多個(gè)電池單元在電池包P1中并聯(lián)連接到情況下，S0C預(yù)測(cè)單元190可將電池包 P1的S0C預(yù)測(cè)為第一單元S0C至第η單元SOC S0C1、S0C2、S0C3、"sSOCn的算術(shù)平均值。 在多個(gè)電池單元在電池包P1中串聯(lián)連接到情況下，S0C預(yù)測(cè)單元190可將電池包P1的S0C 預(yù)測(cè)為第一單元SOC至第η單元SOC S0C1、S0C2、S0C3、的最小值。本發(fā)明不限于 示例方式，且S0C預(yù)測(cè)單元190可基于第一單元S0C至第η單元SOC S0C1、S0C2、S0C3^··、 SOCn使用另一方式或計(jì)算等式，來(lái)預(yù)測(cè)電池包P1的S0C。
[0073] 在圖1中，第一統(tǒng)計(jì)處理單元130通過(guò)接收第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓 數(shù)據(jù)％、V 2、V3、…、Vn、第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)?、A#、Α#、…、 Ajn和第j層的第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η高頻分量數(shù)據(jù)Dy D"、D"、…、D#并計(jì)算針對(duì)它 們中的每一個(gè)的（一階）標(biāo)準(zhǔn)偏差，來(lái)產(chǎn)生第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ (VJ、。（V2)、。（V3)、…、。（Vn)、第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 (AJ、。（AJ、。（AJ、…、。（AJ和第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ (Dj!)、〇 (Dj2)、〇 (Dj3)、…、〇 (Djn)。
[0074] 在一實(shí)施例中，第一統(tǒng)計(jì)處理單元130通過(guò)計(jì)算對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段或時(shí) 間間隔內(nèi)的第一單元電壓數(shù)據(jù)至第η單元電壓數(shù)據(jù)'、V 2、V3、…、Vn中的每一個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差,來(lái)產(chǎn)生第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (%)、σ (V2)、σ (V3)、…、 σ (Vn)。例如，在一實(shí)施例中，第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (')具有第一單元電壓數(shù)據(jù)％的 標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第一單元電壓數(shù)據(jù) ' 具有隨著時(shí)間（的間隔）t變化的數(shù)字值。另外， 第二單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (V2)具有第二單元電壓數(shù)據(jù)％的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第二單元電 壓數(shù)據(jù)V2具有隨著時(shí)間（的間隔）t變化的數(shù)字值。繼續(xù)以這種方式，第η單元電壓標(biāo)準(zhǔn) 偏差 σ (Vn)具有第η單元電壓數(shù)據(jù)Vn的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第η單元電壓數(shù)據(jù)1具有隨著 時(shí)間（的間隔）t變化的數(shù)字值。
[0075] 小值的第k單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (Vk)表示設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的第k電池 單元的第k單元電壓vk的變化小，大值的第k單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 (Vk)表示設(shè)置的或預(yù)定 的時(shí)間段內(nèi)的第k電池單元的第k單元電壓vk的變化大。這里，第k電池單元表示電池包 P1中的任意電池單元。
[0076] 另外，在一實(shí)施例中，由于相同的電流屬性被應(yīng)用于第一電池單元和第k電池單 元，因此當(dāng)?shù)趉單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 (Vk)大于第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (VJ時(shí)，這表示第 k電池單元的內(nèi)阻大于第一電池單元的內(nèi)阻。這里，第一電池單元表示電池包P1中的電池 單元中的除第k電池單元之外的任意電池單元。
[0077] 在一實(shí)施例中，第一統(tǒng)計(jì)處理單元130通過(guò)計(jì)算對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的 第j層的第一低頻分量數(shù)據(jù)至第η低頻分量數(shù)據(jù)Ay A#、A#、···?"中的每一個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差，來(lái)產(chǎn)生第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (AJ、〇 (A#)、〇 (A#)、…、 σ (Ajn)。例如，在一實(shí)施例中，第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (Ajj具有第一電池單兀的第j層 的第一低頻分量數(shù)據(jù)Ap的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第一低頻分量數(shù)據(jù)Ap具有隨著時(shí)間（的間 隔）t變化的數(shù)字值。另外，第二低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (A")具有第二電池單元的第j層的 第二低頻分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第二低頻分量數(shù)據(jù)具有隨著時(shí)間（的間隔） t變化的數(shù)字值。繼續(xù)以這種方式，第η低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (Α>)具有第η電池單元的第 j層的第η低頻分量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，其中，第η低頻分量數(shù)據(jù)具有隨著時(shí)間（的 間隔）t變化的數(shù)字值。
[0078] 小值的第k低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (ΑΛ)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的第k 電池單元的第k單元電壓vk的第一頻帶中的分量的變化小，而大值的第k低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏 差〇 (ΑΛ)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的第k電池單元的第k單元電壓vk的第一頻 帶中的分量的變化大。這里，第k電池單元表示電池包P1中的任意電池單元。第k電池單 元的第k單元電壓vk的第一頻帶中的分量對(duì)應(yīng)于從第k電池單元的第k單元電壓數(shù)據(jù)V k 提取的第j層的第k低頻分量數(shù)據(jù)Ajk，并且可以通過(guò)從第k電池單元的第k單元電壓vk去 除高頻分量噪聲（例如，如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的通過(guò)應(yīng)用離散小波變換）而獲得。
[0079] 在一實(shí)施例中，第一統(tǒng)計(jì)處理單元130通過(guò)計(jì)算對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的 第j層的第一高頻分量數(shù)據(jù)至第η高頻分量數(shù)據(jù)Dy D"、D#、…、D#中的每一個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差，來(lái)產(chǎn)生第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (DJ、〇 (D")、〇 (D#)、…、 σ (D>)。第k高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 ΦΛ)具有第k電池單元的第j層的第k高頻分量數(shù)據(jù) Djk的標(biāo)準(zhǔn)偏差，其中，第k高頻分量數(shù)據(jù)具有隨著時(shí)間（的間隔）t變化的數(shù)字值。這 里，第k電池單元表示電池包P1中的任意電池單元。
[0080] 小值的第k高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ΦΛ)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的第k 電池單元的第k單元電壓vk的第二頻帶中的分量的變化小，而大值的第k高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ ΦΛ)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的第k電池單元的第k單元電壓vk的第二頻 帶中的分量的變化大。第k電池單元的第k單元電壓v k的第二頻帶中的分量對(duì)應(yīng)于從第k 電池單元的第k單元電壓數(shù)據(jù)Vk提取的第j層的第k高頻分量數(shù)據(jù)Ε)Λ。例如，在一實(shí)施例 中，第一頻帶表示低于任意頻率f s的頻帶，而第二頻帶表示高于所述任意頻率fs且低于二 倍的所述任意頻率fs的頻帶。
[0081] 另外，在一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)趉高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ΦΛ)大于第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ (V時(shí)，這表示第二頻帶中的第k電池單元的內(nèi)阻大于第二頻帶中的第一電池單元的 內(nèi)阻。即，即使相同的電流屬性被應(yīng)用于第k電池單元和第一電池單元，第二頻帶中的第k 電池單元的電壓響應(yīng)或變化也大于第二頻帶中的第一電池單元的電壓響應(yīng)或變化。
[0082] 在圖1中，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140通過(guò)接收第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η單元電 壓標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (%)、。（V2)、。（V3)、…、。（Vn)、第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η低頻分量標(biāo) 準(zhǔn)偏差σ (AJ、。（AJ、。（AJ、…、。（AJ和第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η高頻分量標(biāo) 準(zhǔn)偏差。Φ」）、σ (Dj2)、σ (Dj3)、…、σ (Djn)并對(duì)它們執(zhí)行各自的（二階）標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算， 來(lái)產(chǎn)生單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (σν)、低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇Aj)和 高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇Dj)。
[0083] 在一實(shí)施例中，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140通過(guò)計(jì)算由第一統(tǒng)計(jì)處理單元130產(chǎn)生的 第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (%)、σ (V2)、σ (V3)、…、σ (Vn)的標(biāo) 準(zhǔn)偏差，來(lái)產(chǎn)生單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (σν)。小值的單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ (〇v)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)的電池包Ρ1中的電池單元的電壓變化之間 的差異小，即，電池包Ρ1中的電池單元之間的電壓變化平衡被保持。例如，在一實(shí)施例中， 當(dāng)電池包Ρ1從充電狀態(tài)改變至放電狀態(tài)時(shí)，小值的單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (σν) 表示電池包Ρ1中的電池單元的電壓以恒定或接近恒定電勢(shì)變化。
[0084] 相反，大值的單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇v)表示對(duì)于設(shè)置的或預(yù)定的時(shí) 間段內(nèi)的電池包P1中的電池單元的電壓變化之間的差異大，即，電池包P1中的電池單元 之間的電壓變化不平衡大。例如，在一實(shí)施例中，當(dāng)電池包P1從充電狀態(tài)改變至放電狀態(tài) 時(shí)，大值的單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (σν)表示電池包P1中的電池單元的電壓不 同地變化，例如，當(dāng)設(shè)置的或預(yù)定的電流屬性文件被應(yīng)用時(shí)，第一電池單元的單元電壓降低 0. 5V，而第二電池單元的單元電壓降低0. IV。
[0085] 在一實(shí)施例中，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140通過(guò)計(jì)算由第一統(tǒng)計(jì)處理單元130產(chǎn)生的 第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差。（AJ、。（A#)、。（AJ、…、。（AJ的 標(biāo)準(zhǔn)偏差，來(lái)產(chǎn)生低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇Aj)。另外，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140通 過(guò)計(jì)算由第一統(tǒng)計(jì)處理單元130產(chǎn)生的第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ (Dj、σ (Dj2)、σ (Dj3)、…、σ (Djn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，來(lái)產(chǎn)生高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ (〇Dj)。在圖1中，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140將單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (〇v)、低頻 分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇iU)和高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (〇w)提供給S0H預(yù) 測(cè)單元170。
[0086] 另外，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140在電池包P1初始地作用時(shí)的初始時(shí)間期間基于從 第一統(tǒng)計(jì)處理單元130接收的第一單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (VJ、 σ (V2)、。（V3)、…、。（Vn)、第一低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差。（AJ、 σ (A#)、。（AJ、…、。（AJ和第一高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差至第η高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差。（DJ、 σ (Dj2)、σ (Dj3)、…、σ (Djn),來(lái)產(chǎn)生初始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。"。^、初始低 頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ〇(σ ΑΡ和初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ〇(σΜ)。在 圖1中，第二統(tǒng)計(jì)處理單元140將在初始時(shí)間期間產(chǎn)生的初始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏 差〇 〇 ( 〇 ν)、初始低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。^ 。Αρ和初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn) 偏差σ 〇( σw)提供給初始值存儲(chǔ)單元150。
[0087] 在一實(shí)施例中，初始值存儲(chǔ)單元150存儲(chǔ)初始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 0 〇( 0 V)、初始低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。。Ap和初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ (I ( σ Dj)，并且初始值存儲(chǔ)單元150在初始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ^ ( σ v)、初始 低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ和初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇JoJ被 用于預(yù)測(cè)電池包P1的S0H時(shí)將它們提供給S0H預(yù)測(cè)單元170
[0088] 在圖1中，系數(shù)存儲(chǔ)單元160存儲(chǔ)S0H預(yù)測(cè)單元170為了執(zhí)行S0H預(yù)測(cè)而使用的 系數(shù)α、β和 Y，并將系數(shù)α、β和Y提供給S0H預(yù)測(cè)單元170以進(jìn)行電池包P1的S0H 預(yù)測(cè)。系數(shù)α用于基于單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (〇v)預(yù)測(cè)電池包Ρ1的單元電壓 基礎(chǔ)S0H(S0Hv)。系數(shù)β用于基于低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 (〇iU)預(yù)測(cè)電池包P1 的低頻分量基礎(chǔ)S0H(S0HAp。系數(shù)γ用于基于高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 (〇w)預(yù) 測(cè)高頻分量基礎(chǔ)S0H(S0HDj)。
[0089] 在一實(shí)施例中，系數(shù)α、β和Y根據(jù)電池包P1中的電池單元的電特性和布置結(jié) 構(gòu)而變化。在一實(shí)施例中，操作者根據(jù)電池包Ρ1預(yù)先確定系數(shù)α、β和 Υ。在一實(shí)施例 中，系數(shù)α、β和Υ由包括電池包Ρ1的整個(gè)系統(tǒng)的算法確定。將在下面更加詳細(xì)地描述 通過(guò)算法確定系數(shù)α、β和Υ的處理。
[0090] 在一實(shí)施例中，S0H預(yù)測(cè)單元170從第二統(tǒng)計(jì)處理單元140接收單元電壓標(biāo)準(zhǔn) 偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ( σ ν)、低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ( σ Aj)和高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的 標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (〇Dj)。單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (σν)、低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏 差σ (〇iU)和高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 (〇w)是基于針對(duì)設(shè)置的或預(yù)定的數(shù)據(jù)收 集時(shí)間段收集的單元電壓數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的，且被用于預(yù)測(cè)電池包P1的S0H。另外，在一實(shí)施 例中，SOH預(yù)測(cè)單元170從初始值存儲(chǔ)單元150接收初始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 〇( 〇 v)、初始低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。。AP和初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏 差 σ (I ( σ Dj)，并從系數(shù)存儲(chǔ)單元160接收系數(shù)α、β和Y。
[0091] 在一實(shí)施例中，S0H預(yù)測(cè)單元170基于單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ ( σ ν)、初 始單元電壓標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ〇(〇ν)和系數(shù)α計(jì)算單元電壓基礎(chǔ)S0H(S0H v)。另外， 在一實(shí)施例中，S0H預(yù)測(cè)單元170基于低頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇 〇 Aj)、初始低頻分 量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差和系數(shù)β計(jì)算低頻分量基礎(chǔ)S0H(S0Hw)。此外，在一實(shí)施 例中，S0H預(yù)測(cè)單元170基于高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇 〇 Dj)、初始高頻分量標(biāo)準(zhǔn)偏 差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。〇(σι>Ρ和系數(shù)Y計(jì)算高頻分量基礎(chǔ)S0H(S0H Dj)。
[0092] 在一實(shí)施例中，S0H預(yù)測(cè)單元170通過(guò)基于單元電壓基礎(chǔ)SOH (S0Hv)、低頻分量基 礎(chǔ)S0H(S0HAj)和高頻分量基礎(chǔ)S0H(S0H Dj)計(jì)算最終SOH(SOH)，來(lái)預(yù)測(cè)電池包P1的S0H。在 一實(shí)施例中，S0H預(yù)測(cè)單元170輸出SOH(SOH)。在一實(shí)施例中，SOH(SOH)被提供給電池系 統(tǒng)中的BMS或能量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的通用控制器。
[0093] 現(xiàn)在將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的通過(guò)S0H預(yù)測(cè)單元170進(jìn)行的計(jì)算。首先，描述離 散小波變換（DWT)。小波變換用于通過(guò)對(duì)循環(huán)小波函數(shù)的幅度和水平位置進(jìn)行變換來(lái)分解 源信號(hào)x(t)。連續(xù)小波變換（CWT)由下面的等式1定義。 「00941 J?) =< χ(?).ψα h(〇 >=-= χ(?)ψ： - dr L 」 - 4"-，: J ⑴
[0095] 在等式1中，a和b是分別表示縮放（scale)和平移（translation)的參數(shù)，Ψ (t) 表示小波分析函數(shù)，V*表示復(fù)共軛函數(shù)。等式1的結(jié)果是縮放參數(shù)和平移參數(shù)的小波系 數(shù)。
[0096] 將3=2^_和b=k2J導(dǎo)入到等式1中導(dǎo)致由下面的等式2定義的DWT。在等式2中，整 數(shù)j和k分別是縮放變量和平移變量。 r 1 rx J t-k^1 \
[0097] w um =< >= -j=l ψ
[0098] 在使用小波的一維信號(hào)分解中，使用縮放函數(shù)φ和小波函數(shù)Ψ。小波函數(shù)Ψ用 于從源信號(hào)X(t)獲得詳細(xì)分量Dp而縮放函數(shù)φ用于從源信號(hào) x(t)分解出近似分量Aj。 圖2示出縮放函數(shù)φ和小波函數(shù)Ψ。圖2所示出的縮放函數(shù)φ和小波函數(shù) Ψ基于多貝西 (Daubechies)3(dB3)小波。
[0099] 在DWT中，在一實(shí)施例中，從源信號(hào)X (t)在任意縮放尺度j獲得的近似信息xj_ (t) 和詳細(xì)信息xdj(t)由下面的等式3表示。 k k
[0100] Af,(0 = ^= keZ k k (3)
[0101] 在等式3中，alk和du分別表示近似系數(shù)（縮放系數(shù)）和詳細(xì)系數(shù)（小波系數(shù)）。
[0102] 在一實(shí)施例中，使用近似信息x?(t)和詳細(xì)信息X?(t)通過(guò)下面的等式4表示源 信號(hào)X(t)。 '
【權(quán)利要求】
1. 一種預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的方法，所述方法包括如下步驟： 獲得對(duì)于所述電池包的多個(gè)選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)； 對(duì)獲得的單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換，以獲得低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù) 據(jù)； 計(jì)算獲得的單元電壓數(shù)據(jù)、低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)中的至少兩項(xiàng)的各 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差； 基于計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)測(cè)電池包的健康狀態(tài)SOH ; 基于低頻分量電壓數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)電池包的電荷狀態(tài)SOC。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得單元電壓數(shù)據(jù)的步驟包括： 使用單元電壓檢測(cè)單元檢測(cè)一段時(shí)間的選擇的單元的單元電壓，以產(chǎn)生模擬電壓值； 將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓值，以產(chǎn)生單元電壓數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，單元電壓檢測(cè)單元包括用于存儲(chǔ)選擇的單元的 單元電壓數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟：執(zhí)行以下計(jì)算中的與計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差 的步驟對(duì)應(yīng)的計(jì)算： 從單元電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算單元電壓SOH分量； 從低頻分量電壓數(shù)據(jù)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算低頻SOH分量； 從高頻分量電壓數(shù)據(jù)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算高頻SOH分量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，預(yù)測(cè)SOH的步驟包括：計(jì)算所計(jì)算的SOH分量的 加權(quán)平均。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟包括：計(jì)算以下項(xiàng)中的 至少兩項(xiàng)的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差： 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)； 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的低頻分量電壓數(shù)據(jù)； 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的高頻分量電壓數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟還包括：計(jì)算以下項(xiàng)中 的對(duì)應(yīng)的至少兩項(xiàng)的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差： 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差； 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的低頻分量電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差； 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的高頻分量電壓數(shù)據(jù)的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的步驟包括： 使用與初始時(shí)間段對(duì)應(yīng)的單元電壓數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以產(chǎn)生初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏 差； 使用與感興趣時(shí)間段對(duì)應(yīng)的單元電壓數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以產(chǎn)生感興趣的計(jì)算的 標(biāo)準(zhǔn)偏差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中， 初始時(shí)間段包括當(dāng)電池包初始啟用時(shí)的時(shí)間段， 所述方法還包括步驟：將產(chǎn)生的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差存儲(chǔ)在非暫時(shí)性存儲(chǔ)裝置中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括步驟：執(zhí)行以下計(jì)算中的與計(jì)算各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差 的步驟對(duì)應(yīng)的計(jì)算： 從單元電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算單元電壓 SOH分量； 從低頻分量電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算低頻 SOH分量； 從高頻分量電壓數(shù)據(jù)的初始計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差和感興趣的計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算高頻 SOH分量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，預(yù)測(cè)SOH的步驟包括：計(jì)算所計(jì)算的SOH分量 的加權(quán)平均。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 計(jì)算單元電壓SOH分量的步驟還包括：從單元電壓系數(shù)計(jì)算單元電壓SOH分量； 計(jì)算低頻SOH分量的步驟還包括：從低頻系數(shù)計(jì)算低頻SOH分量； 計(jì)算高頻SOH分量的步驟還包括：從高頻系數(shù)計(jì)算高頻SOH分量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，從與所述電池包可比較的多個(gè)電池包的經(jīng)驗(yàn) 數(shù)據(jù)計(jì)算單元電壓系數(shù)、低頻系數(shù)和高頻系數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換的步驟包括： 將單元電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第一層高頻分量電壓數(shù)據(jù)； 將第一層低頻分量電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第二層高頻分量電壓 數(shù)據(jù)； 將第二層低頻分量電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第三層低頻分量電壓數(shù)據(jù)和第三層高頻分量電壓 數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)單元電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換的步驟包括： 對(duì)于選擇的單元中的每一個(gè)單元的單元電壓數(shù)據(jù)執(zhí)行離散小波變換的多分辨率分析。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中， 執(zhí)行多分辨率分析的步驟包括：將多分辨率分析執(zhí)行至第j層， 其中，j是大于2的自然數(shù)， 低頻分量電壓數(shù)據(jù)是第j層的低頻分量電壓數(shù)據(jù)， 高頻分量電壓數(shù)據(jù)是第j層的高頻分量電壓數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，預(yù)測(cè)電池包的SOC的步驟包括： 從低頻分量電壓數(shù)據(jù)估計(jì)選擇的單元的單元SOC ; 從選擇的單元的估計(jì)的單元SOC預(yù)測(cè)電池包的SOC。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，單元電壓數(shù)據(jù)包括充電電壓數(shù)據(jù)和放電電壓數(shù) 據(jù)中的至少一個(gè)。
19. 一種用于預(yù)測(cè)電池包的狀態(tài)的設(shè)備，所述設(shè)備包括： 處理器； 非暫時(shí)性存儲(chǔ)裝置， 其中，所述存儲(chǔ)裝置具有存儲(chǔ)在其上的指令，其中，所述指令在通過(guò)所述處理器執(zhí)行時(shí) 使所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求1所述的方法。
20. -種電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備，所述電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備被構(gòu)造為預(yù)測(cè)連接到所述電池狀 態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備的電池包的健康狀態(tài)SOH和電荷狀態(tài)SOC，所述電池狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備包括： 電壓檢測(cè)單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生隨時(shí)間段收集的所述電池包的多個(gè)單元中的每一個(gè)單元 的單元電壓數(shù)據(jù)； 離散小波變換DWT單元，被構(gòu)造為通過(guò)對(duì)單元電壓數(shù)據(jù)執(zhí)行DWT的多分辨率分析，來(lái)提 取低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)； 第一統(tǒng)計(jì)處理單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生以下項(xiàng)中的至少兩項(xiàng)的各個(gè)一階標(biāo)準(zhǔn)偏差：?jiǎn)卧?壓數(shù)據(jù)、低頻分量電壓數(shù)據(jù)和高頻分量電壓數(shù)據(jù)； 第二統(tǒng)計(jì)處理單元，被構(gòu)造為從產(chǎn)生的一階標(biāo)準(zhǔn)偏差產(chǎn)生各個(gè)二階標(biāo)準(zhǔn)偏差； S0H預(yù)測(cè)單元，被構(gòu)造為從產(chǎn)生的二階標(biāo)準(zhǔn)偏差預(yù)測(cè)電池包的S0H ; S0C估計(jì)單元，被構(gòu)造為從低頻分量電壓數(shù)據(jù)估計(jì)多個(gè)單元的各個(gè)單元S0C ; S0C預(yù)測(cè)單元，被構(gòu)造為從估計(jì)的單元S0C預(yù)測(cè)電池包的S0C。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK104049213SQ201310744922
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】金鐘勛 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社