[發(fā)明專利]SOC估算方法和SOC估算裝置以及電動汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611193830.6
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108226783B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹韶文;孫嘉品;林培錦
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G06F17/50
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張潤

本發(fā)明公開了一種動力電池的SOC估算方法，該SOC估算方法包括：獲得動力電池的電壓?容量曲線；計算電壓?容量曲線的變化率；根據(jù)變化率對電壓?容量曲線進行區(qū)域劃分；根據(jù)當(dāng)前電壓在電壓?容量曲線的所屬區(qū)域的曲線以及所屬區(qū)域的臨界點的電壓和容量生成估算方程；以及，根據(jù)估算方程對動力電池的SOC進行估算。該SOC估算方法，在不增加成本的情況，適用范圍廣泛，尤其適用于電壓曲線變化不明顯的情況。本發(fā)明還公開一種動力電池的SOC估算裝置和電動汽車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動力電池的SOC(State of Charge,荷電狀態(tài))估算方法，以及動力電池的SOC估算裝置和電動汽車。

背景技術(shù)

目前，動力電池的SOC估算方法主要包括以下幾種：

安時法，根據(jù)電流的累積對電量進行計算，該方法是最普遍的一種SOC計算方法，操作簡單，資源要求低。但是，依賴于電流的精度，對滿充滿放到達高/低壓進行校準的要求高；因為電流采樣必定有誤差，如果在中間電壓段進行充放電，會增加電量累積的不準確性。適用于單向滿充滿放的電池系統(tǒng)，不適用于充放電狀況復(fù)雜或較復(fù)雜的系統(tǒng)。

實時電壓修正方法，根據(jù)實時的電壓點、以及實時電流，根據(jù)已知的各電流充放電電壓曲線來判斷SOC值。這種方法在電壓-容量曲線明顯遞增的情況下，有著有效的應(yīng)用。該方法，基于準確的實驗數(shù)據(jù)作為基準曲線，同時要求電流對電壓的抬升具有的一致性。實時電壓修正方法優(yōu)點在于，對于電壓變化明顯的曲線，可以準確地確認SOC，誤差小；但其缺點在于，不適用于電壓平緩曲線，以及，由于老化電流的抬升，電壓出現(xiàn)了變化，對電壓判斷進行影響。適用于電壓變化明顯、電池老化速度較慢(或者使用頻率不高)的系統(tǒng)上；電壓曲線平緩和電池使用頻率高的系統(tǒng)不太適用。

開路電壓法，非實時計算方法，需要電池靜止不充放電幾個小時后進行測量，此時只需要開路電壓曲線，則可以算出電池SOC，此方法通過靜置電池，保證電池不受到電流和其它方面的影響。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，系統(tǒng)需要大量的運行，會根據(jù)運行不停地較正累算，需要大量穩(wěn)定的運行工況過后，才能計算出比較準確的SOC數(shù)據(jù)。當(dāng)運行工況足夠多時，根據(jù)不同算法，有不同的準確性，如果算法先進，會非常準確。該方法需要足夠的運行工況，而且使用的記錄數(shù)據(jù)在電池老化同時需要更新，同時此算法需要占用很多資源。

在動力電池的一致性、采樣誤差、控制模組的資源、實驗數(shù)據(jù)以及不同電池的特性等限制條件下，需要根據(jù)實際情況，選擇不同的SOC估算方法，以下為各個估算方法的存在的不足：

安時法，通常以高低壓為依托，即只有兩個準確修正點，如果在中段電壓進行長時間充放電，由于電流采樣誤差會導(dǎo)致安時累計誤差不停加大；實時電壓修正方法，需要大量實驗數(shù)據(jù)，同時會根據(jù)電池的老化，使基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的對應(yīng)性變差，變得不正確；此方法在電壓變化平緩的電池系統(tǒng)內(nèi)不適合應(yīng)用；開路電壓法，基于實驗條件，在現(xiàn)實應(yīng)用中少有靜置多個小時情況，況且電池系統(tǒng)多數(shù)需要實時估計，這種非實時估計不適用于通常電池系統(tǒng)使用；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，以各種特點為準點，構(gòu)建一張影響網(wǎng)，能夠得到一個準確SOC估算值，但其控制器要求、工況運行數(shù)據(jù)要求高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種動力電池的SOC估算方法，該SOC估算方法，在不增加成本的情況，適用范圍廣泛。

本發(fā)明還提出一種動力電池的SOC估算裝置和電動汽車。

為了達到上述目的，本發(fā)明一方面提出的動力電池的SOC估算方法，包括：獲得動力電池的電壓-容量曲線；計算所述電壓-容量曲線的變化率；根據(jù)所述變化率對所述電壓-容量曲線進行區(qū)域劃分；根據(jù)當(dāng)前電壓在所述電壓-容量曲線的所屬區(qū)域的曲線以及所述所屬區(qū)域的臨界點的電壓和容量生成估算方程；以及，根據(jù)所述估算方程對所述動力電池的SOC進行估算。