[發(fā)明專(zhuān)利]一種自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010264212.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101966820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李相俊;李建秋;歐陽(yáng)明高
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60L11/18
• 分類(lèi)號(hào): B60L11/18
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

1.一種自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其包括以下步驟：

步驟一：計(jì)算整車(chē)上電后的動(dòng)力電池初始SOC值

設(shè)置在汽車(chē)電控單元中的時(shí)間管理模塊接收整車(chē)上電、整車(chē)斷電信號(hào)，并輸入所述汽車(chē)電控單元中的診斷模塊的SOC初始值估計(jì)模塊，所述SOC初始值估計(jì)模塊根據(jù)所述時(shí)間管理模塊發(fā)送的整車(chē)上電信號(hào)、整車(chē)斷電信號(hào)及所述汽車(chē)電控單元中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理模塊傳送的動(dòng)力電池端電壓值信號(hào)、電流值信號(hào)、容量信號(hào)、溫度信號(hào)和斷電前動(dòng)力電池SOC值信號(hào)，用加權(quán)平均法計(jì)算出整車(chē)上電后的動(dòng)力電池初始SOC值；

步驟二：計(jì)算動(dòng)力電池的在線實(shí)時(shí)SOC估計(jì)值

所述診斷模塊中的SOC在線監(jiān)控模塊包括SOC估計(jì)模塊、SOC在線監(jiān)控模塊及電池狀態(tài)診斷模塊，所述SOC估計(jì)模塊根據(jù)步驟一計(jì)算出的整車(chē)上電后的動(dòng)力電池初始SOC值及由數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)的動(dòng)力電池電流值信號(hào)、容量信號(hào)和溫度信號(hào)數(shù)據(jù)，應(yīng)用安時(shí)積分法計(jì)算動(dòng)力電池的在線實(shí)時(shí)SOC值；

步驟三：診斷動(dòng)力電池的狀態(tài)

所述電池狀態(tài)診斷模塊從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理模塊讀入動(dòng)力電池總(端)電壓值V_bat及電池組內(nèi)各單電池電壓值V_i，然后診斷動(dòng)力電池均衡狀態(tài)，若動(dòng)力電池處于一般非均衡狀態(tài)，則基于所述單電壓值診斷動(dòng)力電池狀態(tài)；若動(dòng)力電池處于均衡狀態(tài)，則基于所述動(dòng)力電池總(端)電壓值V_bat診斷動(dòng)力電池狀態(tài)；

步驟四：自適應(yīng)在線修正動(dòng)力電池的在線實(shí)時(shí)SOC估計(jì)值

當(dāng)在步驟三中診斷出由于SOC估計(jì)的不準(zhǔn)確導(dǎo)致動(dòng)力電池正處在過(guò)充電或過(guò)放電狀態(tài)時(shí)，結(jié)合動(dòng)力電池故障碼Battery_Fault判斷電池是否極度不均衡，若電池處于極度不均衡狀態(tài)，則不對(duì)SOC_ini進(jìn)行修正，；若所述動(dòng)力電池處于均衡或一般非均衡狀態(tài)，便再結(jié)合動(dòng)力電池診斷碼Battery_Flag判斷所述動(dòng)力電池是否過(guò)充或過(guò)放，若所述動(dòng)力電池處于過(guò)充或過(guò)放狀態(tài)，便根據(jù)過(guò)充或過(guò)放狀態(tài)時(shí)的動(dòng)力電池初始SOC值的修正系數(shù)自適應(yīng)在線修正實(shí)時(shí)SOC估計(jì)值，并應(yīng)用動(dòng)力電池的V-I特性曲線和端電壓濾波值確定所述動(dòng)力電池的充放電電流I_bat，使所述動(dòng)力電池迅速恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)中。

2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于：步驟三中，首先診斷動(dòng)力電池均衡狀態(tài)：基于電池組內(nèi)各單電池電壓值Vi判斷動(dòng)力電池組單電池電壓是否處于均衡狀態(tài)，當(dāng)單體電壓極差滿足給定的單體電壓極度不均衡狀態(tài)判斷條件時(shí)，認(rèn)為電池需緊急停用，并發(fā)送相應(yīng)故障碼Battery_Fault；當(dāng)單體電壓極差滿足給定的一般非均衡狀態(tài)判斷條件時(shí)，認(rèn)為電池處于不均衡狀態(tài)，并找出單電池電壓最低值和最高值組合；否則認(rèn)為動(dòng)力電池處于均衡狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于：當(dāng)判斷出動(dòng)力電池處于一般非均衡狀態(tài)時(shí)，則基于單電壓值診斷動(dòng)力電池狀態(tài)；當(dāng)判斷出動(dòng)力電池處于均衡狀態(tài)，則基于動(dòng)力電池總(端)電壓值V_bat診斷動(dòng)力電池狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述的自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于：所述時(shí)間管理模塊包括一具有TPU模塊的單片機(jī)、一寫(xiě)電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器及一實(shí)時(shí)時(shí)鐘，所述單片機(jī)的TPU模塊通過(guò)I/O模塊對(duì)所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行操控，實(shí)現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的全局時(shí)鐘。

5.如權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)修正的鋰離子電池荷電狀態(tài)在線監(jiān)控方法，其特征在于：所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用DS12CR887型號(hào)的時(shí)鐘芯片。