[發明專利]電池容量評估方法

有效

• 申請號: 201310652648.2
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103675704A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 曾雪剛;董丹;朱曄;王林波;馬鵬飛;太超
• 申請（專利權）人: 沈陽君威新能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明提供了一種在嵌入式場合對電池充放電容量進行估算的一種方法。

背景技術

目前電池容量的主要估算方法以電壓判斷方式為主。在電池組標稱溫度下及標稱放電倍率下（或開路狀態下），此方法相對比較準確；但若電池組在工作時環境溫度和充放電倍率發生變化，此種方法無法控制由應用條件和應用環境差異產生的誤差，導致容量計算不準確。

發明內容

本發明的主要目的是彌補以上方法的不足，對電池和電池組在環境發生劇烈變化時的特性充分考慮，提高了計算精度，提高了電池的環境適應性。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：電池容量評估方法，其特征在于：包括上電容量預估、非放電末期充放電容量計算、放電末期容量計算和滿容量更新四個步驟；

所述的上電容量預估過程如下：系統上電時，上電容量預估模塊根據檢測到的單節電池開路電壓值，通過查詢開路電壓表里與開路電壓對應的容量比例，并將此容量比例乘以設計容量，對電池的上電初始容量進行估算；

具體如下：設v為單體電壓，上電檢測時落在v_low，和v_high之間，則認為容量比例在對應r_low和r_high之間呈線性分布；則初始容量c_init=((v-v_low)/(v_high-vlow)*(r_high-r_low)+r_low)*c_design，其中c_design為設計容量；

所述的非放電末期充放電容量計算過程如下：電池在非放電末期充放電時，通過電流積分的方式進行容量計算，同時模塊自動根據溫度偏差線性校正表對電池容量的溫度特性進行校正，通過查詢溫度偏差線性校正表得知當前溫度下的容量與滿容量的比例，并將此比例乘以滿容量，得出當前容量的修正值；

所述的放電末期容量計算過程如下：放電末期，電池容量評估模塊根據剩余容量表對電池的容量進行查表估算；

所述的滿容量更新過程如下：充電末期，電池容量評估模塊根據當前電流值和容量值對滿容量進行更新，即在電池充電末期，當前電流值小于某規定的門限值時停止充電，并將此時的剩余容量值更新為滿容量值。

所述的電流積分過程如下：每間隔一定時間，對容量進行一次加法或減法運算。

所述的電池剩余容量表（RC_TABLE）包括四部分數據結構，第一個數據結構為溫度，單位為℃；第二個數據結構為放電倍率；第三個數據結構為單體電池電壓；第四部分數據結構，為一個三維矩陣，矩陣數據對應當前容量占設計容量的百分比；

在放電末期電池的容量估算，以查表計算為主，通過當前溫度、放電倍率及單體電池電壓與剩余容量四者之間的對應關系，直接查出剩余容量。

本發明的有益效果：本發明方法充分考慮了電池在不同溫度，不同倍率下充放電的特性，在此基礎上進行電流積分和查表等多種方式，并有自我更新滿容量的動態學習功能，提高了電池容量估算精度。經測試，應用此方法對電池容量的估算精度可控制在5%以內。適用于系統資源緊張的嵌入式系統。

附圖說明

圖?1是本發明方法的流程圖。

具體實施方式

電池容量評估方法，包括上電容量預估、非放電末期充放電容量計算、放電末期容量計算和滿容量更新四個步驟；

所述的上電容量預估過程如下：系統上電時，上電容量預估模塊根據檢測到的單節電池開路電壓值，通過查詢開路電壓表（OCV_TABLE表）里與開路電壓對應的容量比例，并將此容量比例乘以設計容量，對電池的上電初始容量進行估算；

其中OCV_TABLE定義如下：

struct?OCV_TABLE?OCV_LFP40_1=

{

?{2000,2961,3170,3192,3203,3240,3259,3273,3280,3281,3282,3282,3283,3293,3320,3324,3324,3325,3325,3328,3500},

??{0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100}

};

第一行為單體電池電壓，第二行為單體電壓對應的電池剩余容量占設計容量的比例。

上電時通過檢測到的單體電壓查表得出容量比率，乘以設計容量，則得出電池組上電初始容量。