本发明涉及电池管理技术领域，具体涉及一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法。
背景技术：
铅酸电池soh(stateofhealth)是反应电池健康状态的重要指标，由于电池本身物理化学过程复杂，其运行规律很难直接通过机理描述。目前主流的估算方法包括基于经验的方法，如循环周期数法、安时法与加权安时法以及老化累积法等，以及基于性能的方法，如机理法、特征拟合法以及数据驱动法等。但这些估算方法存在耗时长的问题。
电站应急铅酸蓄电池用于突发断电后的设备不间断供电，正常状态下处于浮冲备用状态，会定时以恒定电流核容试验的方式确定电池soh，但完整试验时间较长，不利于检修计划的制定和实施。因而需要研制一种耗时短的蓄电池soh估算方法。
如中国专利cn104502855a，公开日2015年4月8日，一种铅酸蓄电池soh检测方法和系统，其中，铅酸蓄电池soh检测方法包括：获取核容试验中铅酸蓄电池的电流i、第i个单体铅酸蓄电池的电压变化直线的斜率ki，根据所述电流i、斜率ki确定铅酸蓄电池的电荷容量soh1；i＝1,2,3…n，n表示铅酸蓄电池的单体数；获取铅酸蓄电池ti时段的预设内阻re、实测内阻rm、理论soh值，根据所述预设内阻re、实测内阻rm、以及ti时段的理论soh值确定铅酸蓄电池浮充过程中的内阻soh2；根据所述电荷容量soh1、内阻soh2确定铅酸蓄电池soh。其提供的铅酸蓄电池soh检测方法和系统通过分析ti时段铅酸蓄电池各个相关物理量确定其soh。但该技术方案容易受内阻等参量受环境变化的干扰，准确度较差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：目前缺乏适合应急铅酸蓄电池soh估算方法的技术问题。提出了一种耗时短准确度更高的电站应急铅酸蓄电池soh估计方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，包括以下步骤：a)从t1时刻开始，按照标准放电模式展开核容试验，至t2时刻结束，所述的核容试验的持续时间短于完整核容试验时间，记录每节单体电池从t1时刻至t2时刻的放电曲线c；b)获取电池上次完整核容试验的放电曲线，或厂商提供的放电曲线，作为参考曲线d；c)以放电初期电压极小值对应时刻为时间0点，预设缩放范围[αmin,αmax]；d)将缩放比例α以设定步长遍历缩放范围[αmin,αmax]，对每个缩放比例αi,i∈[1,n]，对参考曲线d进行时间轴缩放，得到αi·d，n为缩放比例α的取值次数；e)在放电曲线αi·d上截取与放电曲线c等长的片段dsub.i，在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i，获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量，并记录最短距离
作为优选，步骤d)中，对参考曲线d进行时间轴缩放得到αi·d的方法包括：d1)用αi·t替代参考曲线d上的每个采样点的时间标签，得到新的时间序列αi·dori；d2)采用线性插值法，将采样点对其到标准采样时刻得到放电曲线αi·d。采用线性插值能够提高曲线拟合的准确度。
作为优选，步骤d2)中，将采样点对其到标准采样时刻的方法为：时间序列αi·dori记为
作为优选，步骤e)中，在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i的方法为：
c′i＝dsub.i k·t b
即
c′i.j,j∈[1,m]＝dsub.i.j k·ti.j b
其中，t表示时间，k和b分别为线性分量的一次项系数和常数项，c′i.j和dsub.i.j分别为拟合片段c′i和片段dsub.i在采样时间点ti.j处的值，m为参考曲线d的采样点数量，ti.j为采样时间序列中的第j个采样点。通过添加线性分量能够提高拟合的准确度。
作为优选，步骤e)中，获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量的方法为：计算距离dist|αi＝(c′i-c)2＝∑j∈[1,m](c′i.j-ci.j)2，其中，ci.j为放电曲线c在采样时间点ti.j处的值；采用优化算法，获得使距离dist|αi最短的k和b的最优取值，k和b的最优取值分别记为
作为优选，步骤f)中，寻找
本发明的实质性效果是：通过短时间的核容试验获得放电曲线，而后与完整的核容试验的放电曲线进行拟合，获得完整的预测放电曲线进行soh的估算，降低了soh估算所需的时长，提高了估算的结果的准确性；本方法模型简单，无需蓄电池内阻、节温等额外监测指标，无需过多的历史运行数据，实施方便，且具有较高的估算精度；不受限于具体的模型参数，泛化能力较强，对于电站中多种电池型号混杂使用的情况，具有更好的适应性。
附图说明
图1为实施例一铅酸蓄电池soh估计方法流程框图。
图2为实施例一拟合片段示意图。
图3为实施例一最终预测放电曲线示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，如图1所示，包括以下步骤：a)从t1时刻开始，按照标准放电模式展开核容试验，至t2时刻结束，的核容试验的持续时间短于完整核容试验时间，记录每节单体电池从t1时刻至t2时刻的放电曲线c。采用标准放电模式，如c20、c10、c5等，对电池组展开核容试验。电池的完全放电时间记为tf。核容试验中监测的量包括电池组电流、电池组总电压以及单体电池电压，采样间隔为5s。记录得到每节单体电池从放电开始后t1时刻至t2时刻，如20至45分钟，的放电曲线c，放电曲线c为时间
—电压曲线。
b)获取电池上次完整核容试验的放电曲线，或厂商提供的放电曲线，作为参考曲线d。
c)以放电初期，开始放电后的10min内，电压极小值对应时刻为时间0点，预设缩放范围[αmin,αmax]，本实施例取预设缩放范围[0.5,1.05]，缩放比例α从0.5开始，以1％[αmin,αmax]为设定步长。
d)将缩放比例α以设定步长遍历缩放范围[αmin,αmax]，对每个缩放比例αi,i∈[1,n]，对参考曲线d进行时间轴缩放，得到αi·d，n为缩放比例α的取值次数。
对参考曲线d进行时间轴缩放得到αi·d的方法包括：d1)用αi·t替代参考曲线d上的每个采样点的时间标签，得到新的时间序列αi·dori；d2)采用线性插值法，将采样点对其到标准采样时刻得到放电曲线αi·d，如图2所示。将采样点对其到标准采样时刻的方法为：时间序列αi·dori记为
e)在放电曲线αi·d上截取与放电曲线c等长的片段dsub.i，在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i，获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量，并记录最短距离
在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i的方法为：
c′i＝dsub.i k·t b
即
c′i.j,j∈[1,m]＝dsub.i.j k·ti.j b
其中，t表示时间，k和b分别为线性分量的一次项系数和常数项，c′i.j和dsub.i.j分别为拟合片段c′i和片段dsub.i在采样时间点ti.j处的值，m为参考曲线d的采样点数量，ti.j为采样时间序列中的第j个采样点。通过添加线性分量能够提高拟合的准确度。
获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量的方法为：计算距离dist|αi＝(c′i-c)2＝∑j∈[1,m](c′i.j-ci.j)2，其中，ci.j为放电曲线c在采样时间点ti.j处的值；采用优化算法，获得使距离dist|αi最短的k和b的最优取值，k和b的最优取值分别记为
f)寻找
g)所有单体电池的soh的最小值，作为电池的soh。按照标准放电模式对电池组展开核容试验，其对应的完全放电时间为tf，监测量包括电池组电流、电池组总电压、单体电池电压，采样间隔为5s。
本实施例仅通过t1至t2时间的核容试验，就可以对电池的soh进行估算，降低了电池soh估算所需要的时间，通过拟合完整的核容试验放电曲线，提高了soh估算的准确性，从而有效提高了电站应急铅酸蓄电池日常巡检工作的效率。本实施例无需蓄电池内阻、节温等额外监测指标，无需过多的历史运行数据，实施方便，且具有较高的估算精度；不受限于具体的模型参数，泛化能力较强，对于电站中多种电池型号混杂使用的情况，具有更好的适应性。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
1.一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于，
包括以下步骤：
a)从t1时刻开始，按照标准放电模式展开核容试验，至t2时刻结束，所述的核容试验的持续时间短于完整核容试验时间，记录每节单体电池从t1时刻至t2时刻的放电曲线c；
b)获取电池上次完整核容试验的放电曲线，或厂商提供的放电曲线，作为参考曲线d；
c)以放电初期电压极小值对应时刻为时间0点，预设缩放范围[αmin,αmax]；
d)将缩放比例α以设定步长遍历缩放范围[αmin,αmax]，对每个缩放比例αi,i∈[1,n]，对参考曲线d进行时间轴缩放，得到αi·d，n为缩放比例α的取值次数；
e)在放电曲线αi·d上截取与放电曲线c等长的片段dsub.i，在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i，获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量，并记录最短距离
f)寻找
g)所有单体电池的soh的最小值，作为电池的soh。
2.根据权利要求1所述的一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于，步骤d)中，对参考曲线d进行时间轴缩放得到αi·d的方法包括：
d1)用αi·t替代参考曲线d上的每个采样点的时间标签，得到新的时间序列αi·dori；
d2)采用线性插值法，将采样点对其到标准采样时刻得到放电曲线αi·d。
3.根据权利要求2所述的一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于，步骤d2)中，将采样点对其到标准采样时刻的方法为：
时间序列αi·dori记为
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于，
步骤e)中，在片段dsub.i上添加线性分量获得拟合片段c′i的方法为：
c′i＝dsub.i k·t b
即
c′i.j,j∈[1,m]＝dsub.i.j k·ti.j b
其中，t表示时间，k和b分别为线性分量的一次项系数和常数项，c′i.j和dsub.i.j分别为拟合片段c′i和片段dsub.i在采样时间点ti.j处的值，m为参考曲线d的采样点数量，ti.j为采样时间序列中的第j个采样点。
5.根据权利要求4所述的一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于步骤e)中，获得使得拟合片段c′i与放电曲线c距离最短的线性分量的方法为：计算距离dist|αi＝(c′i-c)2＝∑j∈[1,m](c′i.j-ci.j)2，其中，ci.j为放电曲线c在采样时间点ti.j处的值；
采用优化算法，获得使距离dist|αi最短的k和b的最优取值，k和b的最优取值分别记为
6.根据权利要求5所述的一种电站应急铅酸蓄电池soh估计方法，其特征在于，步骤f)中，寻找
缩放比例α遍历缩放范围[αmin,αmax]后，对所有缩放比例αi,i∈[1,n]，找到
令d′＝αopt·d kopt·t bopt，则
