[發(fā)明專利]一種動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510622383.0
• 申請(qǐng)日: 2015-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN105353312A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜凡濤;劉木林;王旭;單沖;婁峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華晨汽車集團(tuán)控股有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 楊濱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蓄電池的測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著世界汽車工業(yè)的快速發(fā)展，全球的能源和環(huán)境形勢(shì)變的愈加嚴(yán)峻，為了使汽車工業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展，世界各國正加快交通能源的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。新能源汽車成為未來汽車發(fā)展的重要方向，當(dāng)前作為新能源汽車的主動(dòng)力源或輔助動(dòng)力源的電池是制約新能源汽車發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)之一。而動(dòng)力電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力電池的控制器，其作用也越來越引起重視。

SOC預(yù)估作為動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的核心功能，其準(zhǔn)確性直接影響系統(tǒng)的性能。SOC即為電池組的核電狀態(tài)，也可理解為電池組的剩余容量。電池組的壽命由許多因素制約限制，對(duì)其進(jìn)行精確估計(jì)必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和準(zhǔn)確估計(jì)。在動(dòng)力電池系統(tǒng)中，控制器根據(jù)SOC的變化可以實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)電池組的充放電功率和各個(gè)電池閾值參數(shù)的設(shè)定，對(duì)車輛的性能起著重要的作用。通過準(zhǔn)確預(yù)估SOC，可以避免電池的過負(fù)荷工作，有效地保護(hù)電池，延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)約成本。

傳統(tǒng)SOC預(yù)估方法主要采用開路電壓法、安時(shí)計(jì)量法、卡爾曼濾波法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等等，但這些方法均存在這樣或那樣的誤差或問題而不能實(shí)時(shí)使用或使用效果不理想。

本發(fā)明提供了一種利用安時(shí)計(jì)量法和開路電壓法結(jié)合的方法進(jìn)行預(yù)估SOC的方法，有估測(cè)準(zhǔn)確、開機(jī)修正等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法，具有估測(cè)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)方案是：一種動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法，其技術(shù)要點(diǎn)是：

獲取電池靜態(tài)開路電壓及電池在不同開路電壓下對(duì)應(yīng)的SOC值；

利用多項(xiàng)式回歸分析法，建立靜態(tài)開路電壓與SOC的關(guān)系曲線，確定動(dòng)力電池初始的SOC；

利用安時(shí)計(jì)量法獲取汽車行駛過程中電池剩余電量。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，獲取靜態(tài)開路電壓的方法如下：

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，讓靜置的電池放電，電池放空后再為電池充電，再繼續(xù)讓電池放電，靜置后測(cè)量此時(shí)的電池靜態(tài)開路電壓；反復(fù)執(zhí)行上述過程，獲得多組開路電壓。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，電池充電的時(shí)間是電池放電時(shí)間的2倍。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，反復(fù)執(zhí)行至少為10次。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，電池在不同開路電壓下對(duì)應(yīng)的SOC值獲取方法為：

獲取電池充電流和放電電流；

獲取電池充電時(shí)間和放電時(shí)間；

利用獲取的電池充電電流與電池充電時(shí)間的乘積、電池放電電流與電池放電時(shí)間的乘積計(jì)算電池消耗的電能；

將計(jì)算出的電能除以電池額定容量獲取不同開路電壓下對(duì)應(yīng)的SOC值。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，安時(shí)計(jì)量法中平均放放電效率設(shè)置為1。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：該動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法，首先獲取電池靜態(tài)開路電壓及電池在不同開路電壓下對(duì)應(yīng)的SOC值，并利用多項(xiàng)式回歸分析法，建立靜態(tài)開路電壓與SOC的關(guān)系曲線，確定動(dòng)力電池初始的SOC；又利用安時(shí)計(jì)量法獲取汽車行駛過程中電池剩余電量。該通過采用多項(xiàng)式回歸分析，在動(dòng)力電池BMS啟動(dòng)后，使SOC根據(jù)開路電壓修正，使得SOC的預(yù)估在整個(gè)時(shí)間階段都保持很高的準(zhǔn)確度，并具有實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本發(fā)明實(shí)施例采用的動(dòng)力電池SOC的預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

步驟101：獲取電池靜態(tài)開路電壓及電池在不同開路電壓下對(duì)應(yīng)的SOC值。其中靜態(tài)開路電壓的獲取方法為：

讓靜置的電池放電，電池放空后，再為電池充電1小時(shí)，再繼續(xù)讓電池放電半個(gè)小時(shí)，靜置后利用萬用表測(cè)量此時(shí)的電池靜態(tài)開路電壓，然后利用采集電池充電的電流及充電時(shí)間計(jì)算該段時(shí)間內(nèi)的電池充電能量，利用采集電池放電的電流及放電時(shí)間計(jì)算該段時(shí)間內(nèi)電池放電的能量，計(jì)算該段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的SOC值，公式如下：