[發(fā)明專利]一種基于電池特性曲線的SOC估算方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611111121.9
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106772072B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣旭吟;曾祥兵;朱紅;強(qiáng)婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G01R31/388
• 分類號: G01R31/388;G01R31/374;G01R31/396
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池管理及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電池特性曲線的SOC估算方法及裝置。

背景技術(shù)

在能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，電動汽車由于其零污染和能源利用率高的特點(diǎn)，得到了越來越廣泛地使用。對于電動汽車而言，電池是其動力來源的核心部件，而電池管理系統(tǒng)又對觀測電池的狀態(tài)、確保電池的安全起著重要的作用。在電池的狀態(tài)參數(shù)中，電池荷電狀態(tài)(SOC)通常被用來衡量電池剩余容量、續(xù)航里程以及表征電池的可用能量。

現(xiàn)階段SOC估算方法主要有安時積分法、開路電壓法、卡爾曼濾波算法或其衍生算法。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：

現(xiàn)有的SOC估算方法大多基于電池單體而且計(jì)算復(fù)雜度太高，對微處理器的計(jì)算速度要求較高，算法收斂速度慢，導(dǎo)致SOC計(jì)算的誤差較大，很難滿足實(shí)際的需求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種基于電池特性曲線的SOC估算方法及裝置。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

一種基于電池特性曲線的SOC估算方法，所述方法包括：

獲取初始電池荷電狀態(tài)、電池容量、電池單體電壓值、電池單體溫度值、電池工作電流值和電流采樣周期；

根據(jù)所述初始電池荷電狀態(tài)、所述電池工作電流值、所述電流采樣周期、所述電池容量，計(jì)算得到第一電池荷電狀態(tài)；

當(dāng)所述電池工作電流值小于電流閾值的持續(xù)時間小于時間閾值時，根據(jù)預(yù)設(shè)的不同溫度下荷電狀態(tài)-開路電壓曲線，得到第二電池荷電狀態(tài)；

求取所述第一電池荷電狀態(tài)和所述第二電池荷電狀態(tài)之差并取絕對值，得到電池荷電狀態(tài)差值；

當(dāng)所述電池荷電狀態(tài)差值大于荷電狀態(tài)閾值時，根據(jù)所述第一電池荷電狀態(tài)和所述第二電池荷電狀態(tài)，確定最終電池荷電狀態(tài)；當(dāng)所述電池荷電狀態(tài)差值不大于所述荷電狀態(tài)閾值時，確定最終電池荷電狀態(tài)為第一電池荷電狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述第一電池荷電狀態(tài)的計(jì)算公式如下：

SOC₁＝SOC₀+(η*I*ΔT)/Q

式中：SOC₀為初始電池荷電狀態(tài)；I為電池工作電流值；ΔT為電流采樣周期；Q為電池容量；η為電池充電效率；SOC₁為第一電池荷電狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述電池單體電壓值通過芯片或光耦采樣電路測量得到，所述電池單體溫度值通過光耦采樣電路測量得到，所述電池工作電流值通過霍爾傳感器采集得到。

進(jìn)一步地，所述當(dāng)所述電池工作電流值小于電流閾值的持續(xù)時間小于時間閾值時，根據(jù)預(yù)設(shè)的不同溫度下荷電狀態(tài)-開路電壓曲線，得到第二電池荷電狀態(tài)具體包括：當(dāng)所述電池工作電流值小于電流閾值的持續(xù)時間小于時間閾值時，獲取所述電池單體電壓值的最小值和所述電池單體溫度值的最小值，代入到預(yù)設(shè)的不同溫度下荷電狀態(tài)-開路電壓曲線中，得到第二電池荷電狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一電池荷電狀態(tài)和所述第二電池荷電狀態(tài)，得到最終電池荷電狀態(tài)，所述最終電池荷電狀態(tài)的計(jì)算公式如下：

SOC＝η₁SOC₁+η₂SOC₂

式中：SOC₁為第一電池荷電狀態(tài)；SOC₂為第一電池荷電狀態(tài)；SOC為最終電池荷電狀態(tài)；η₁+η₂＝1，η₁和η₂表示修正因子，且0＜η₁、η₂＜1，修正因子的取值由SOC₁和SOC₂的權(quán)值決定。

一種基于電池特性曲線的SOC估算裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取初始電池荷電狀態(tài)、電池容量、電池單體電壓值、電池單體溫度值、電池工作電流值和電流采樣周期；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述初始電池荷電狀態(tài)、所述電池工作電流值、所述電流采樣周期、所述電池容量，計(jì)算得到第一電池荷電狀態(tài)；

狀態(tài)獲取模塊，用于當(dāng)所述電池組工作電流值小于電流閾值且所述持續(xù)時間小于時間閾值時，根據(jù)預(yù)設(shè)的不同溫度下荷電狀態(tài)-開路電壓曲線，得到第二電池荷電狀態(tài)；

狀態(tài)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一電池荷電狀態(tài)和所述第二電池荷電狀態(tài)做差并取絕對值，得到電池荷電狀態(tài)差值；