[發明專利]一種電動汽車車載動力電池SOC預測方法

有效

• 申請號: 201410165131.5
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103901354A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 饒仲海;鄒托武;楊哲瑜;張義濤;嚴敏
• 申請（專利權）人: 武漢市歐力普能源與自動化技術有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 付繼德

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，更具體地說，是涉及一種電動汽車車載動力電池SOC預測方法。

背景技術

電池剩余容量又稱電池的荷電狀態(State?of?Charge；SOC)，是電池狀態的重要參數之一，為電動汽車整車的控制策略提供依據。精確估算當前電池剩余容量，保證SOC維持在合理的范圍，防止過充或過放對電池造成損傷，為我們合理利用電池，提高電池使用壽命，降低維護成本提供了技術方向，如何準確又可靠地獲得電池SOC值是電池管理系統最基本也是最重要的任務。

動力電池如鉛酸動力電池、鎳氫動力電池、鋰離子動力電池等作為電動汽車的動力來源，在使用過程中，需要實時準確估算當前剩余容量(SOC)以便駕駛員準確掌握車輛續航里程，然而，在行車過程中，因路況和環境影響，動力電池所處的運行環境比較惡劣，對實時準確估算動力電池SOC產生了很大影響，SOC不能得到實時準確估算，因此無法預測電池自身的健康狀態，使得電池不能得到有效保護，大大增加了電池損壞的可能。

目前，開路電壓法和安時積分法是比較常見的SOC估算方法，其中，開路電壓法簡單易行，充電初期和末期效果良好，但由于要預計開路電壓，因此電池需要靜置足夠長的時間，不能滿足在線實時檢測的需求，對此，安時積分法能夠短時間內準確估算當前SOC值，通過將電池的充放電電流對時間進行積分運算，從而估算電池的動態SOC值，但因其電流“I”的計算總是存在誤差，造成在計算過程中產生了一定的累積誤差，使用一段時間后，不能準確反映當前實際的SOC值，給使用者造成錯覺，當電池已經沒有能量時，仍沒有進行有效地提醒，隨著電池長時間使用，累計誤差會越來越大且安時積分法存在無法確定初始SOC的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景技術中所提到的問題，提供了一種電動汽車車載動力電池SOC預測方法，該方法基于現有的開路電壓法和安時積分法，通過對電池溫度、電壓、充放電電流進行曲線擬合以獲取最佳電池模型，在實時估算SOC值中對充放電狀態進行分支處理，利用已固化的電池模型，對電池當前的溫度、電壓、電流特征在模型庫中搜尋對應的SOC值，并根據模型誤差對SOC值進行修正，大大提高了估算精度。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種電動汽車車載動力電池SOC預測方法，所述預測方法包括充電模式下SOC預測方法和放電模式下SOC預測方法，所述充電模式下SOC預測方法包括步驟：

A、判斷電池是否處于充電狀態，若電池處于充電狀態則進入步驟B,否則進入放電模式下SOC預測方法；

B、根據安時積分法對SOC值進行估算；

C、將步驟B得到的SOC值作為SOC更新值，SOC估算完成；

所述放電模式下SOC預測方法包括步驟：

a、對電池進行充放測試，取得電池在不同溫度、不同放電電流下SOC值與電壓的對應數據；

b、將步驟a取得的電池溫度值、電流值、電壓、SOC值進行曲線擬合以獲取最佳的電池模型庫；

c、根據電池管理系統實時獲取的溫度、電壓、電流特征到步驟b中獲得的電池模型庫中搜尋對應的SOC值，定義該值為電壓法估算的SOC值；

d、根據安時積分法計算當前的SOC值，定義該值為安時法估算的SOC值；

e、依照當前電池特性，刷新匹配模型庫失誤規則；

f、當前SOC值大于50％時，以電壓法估算的SOC值為準，否則，以安時積分法估算的SOC值為準，SOC估算完成。

進一步地，在步驟f中，對SOC值進行邊界處理，當SOC值＜10％時，系統重新學習容量。

進一步地，根據所述預測方法得到的SOC更新值的估算精度在5％以內。

進一步地，所述步驟a中的數據為大量實際測試得到的真實數據。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：本發明提供的電動汽車車載動力電池SOC預測方法基于現有的開路電壓法和安時積分法，通過對電池溫度、電壓、充放電電流進行曲線擬合以獲取最佳電池模型，在實時估算SOC值中對充放電狀態進行分支處理，利用已固化的電池模型，對電池當前的溫度、電壓、電流特征在模型庫中搜尋對應的SOC值，并根據模型誤差對SOC值進行修正，大大提高了估算精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。