[發(fā)明專利]電池荷電狀態(tài)SOC的在線估計(jì)方法、電子裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810134609.6
• 申請(qǐng)日: 2018-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108445401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康健強(qiáng);譚祖憲;王倩倩;曠理政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市鵬誠(chéng)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 深圳市沃德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44347
• 代理人: 高杰;于志光

本發(fā)明涉及一種電池荷電狀態(tài)SOC的在線估計(jì)方法、電子裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：獲得基于脈沖充放電實(shí)驗(yàn)得到的電池的開(kāi)路電壓U_ocv與電池荷電狀態(tài)SOC_k的定量函數(shù)關(guān)系U_ocv(SOC_k)，并確定基于二階RC等效電路模型的初始參數(shù)值；基于該二階RC等效電路模型建立電池模型函數(shù)，根據(jù)該電池模型函數(shù)、定量函數(shù)關(guān)系U_ocv(SOC_k)以及電池荷電狀態(tài)SOC定義函數(shù)獲取電池荷電狀態(tài)SOC與極化電壓的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程；基于該電池模型函數(shù)獲得所述初始參數(shù)值對(duì)應(yīng)的電池內(nèi)部參數(shù)的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程；進(jìn)行電池荷電狀態(tài)SOC在線估計(jì)。本發(fā)明的電池荷電狀態(tài)SOC的在線估算精度高、工作量小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池荷電狀態(tài)SOC的在線估計(jì)方法、電子裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，電池管理系統(tǒng)(BMS)是在電動(dòng)汽車以及其他需要用到一定數(shù)量的蓄電池產(chǎn)品在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)電池實(shí)現(xiàn)管理和控制的重要工具。由于蓄電池的使用存在一定差異性，因此不同廠商生產(chǎn)的BMS功能不完全一致，但其基本功能應(yīng)包括：在運(yùn)行過(guò)程中特征參數(shù)的監(jiān)測(cè)、能量控制管理、實(shí)時(shí)狀態(tài)分析、故障預(yù)警及安全保護(hù)、信息的顯示與儲(chǔ)存等。

其中，蓄電池實(shí)時(shí)狀態(tài)分析包括了電池荷電狀態(tài)(State of Charge，SOC)估算，健康狀態(tài)(SOH)估算，功率狀態(tài)(SOP)估算。蓄電池的安全保護(hù)是針對(duì)其的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合控制策略，采取一定的措施防止動(dòng)力電池過(guò)流、過(guò)充/放、過(guò)熱情況的發(fā)生，并在上述情況發(fā)生時(shí)采取必要的保護(hù)措施以確保產(chǎn)品及人身安全。

對(duì)于應(yīng)用于電動(dòng)汽車的BMS，為確保電動(dòng)汽車中的蓄電池組性能良好，延長(zhǎng)蓄電池組使用壽命，也需要及時(shí)、準(zhǔn)確地了解蓄電池的電池荷電狀態(tài)SOC。對(duì)于電池荷電狀態(tài)SOC只能估算，不能測(cè)量，精確估算需要實(shí)用的算法。實(shí)用的SOC估算方法包括：1)安時(shí)積分法，該法屬于開(kāi)環(huán)運(yùn)算估算結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差累計(jì)，導(dǎo)致誤差逐步加大；2)安時(shí)積分與開(kāi)路電壓相結(jié)合的組合法，通過(guò)開(kāi)路電壓與SOC的關(guān)系校準(zhǔn)安時(shí)法出現(xiàn)的累積誤差，但是當(dāng)蓄電池靜置時(shí)間較短會(huì)出現(xiàn)開(kāi)路電壓查表不準(zhǔn)的現(xiàn)象；3)卡爾曼濾波法，能實(shí)時(shí)地估算SOC，精度較高，但傳統(tǒng)卡爾曼濾波法需要做大量的實(shí)驗(yàn)獲取電池模型參數(shù)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種精度高、工作量小的電池荷電狀態(tài)SOC在線估算方法成為有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電池荷電狀態(tài)SOC的在線估計(jì)方法、電子裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在提供一種精度高、工作量小的電池荷電狀態(tài)SOC在線估算方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池荷電狀態(tài)SOC的在線估計(jì)方法，該方法包括以下步驟：

S1，獲得基于脈沖充放電實(shí)驗(yàn)得到的電池的開(kāi)路電壓U_ocv與電池荷電狀態(tài)SOC_k的定量函數(shù)關(guān)系U_ocv(SOC_k)，并確定基于二階RC等效電路模型的初始參數(shù)值，所述初始參數(shù)包括歐姆內(nèi)阻R₀、第一極化電阻R_P1、第二極化電阻R_P2、第一極化電容C_p1及第二極化電容C_p2；

S2，基于該二階RC等效電路模型建立電池模型函數(shù)，根據(jù)該電池模型函數(shù)、定量函數(shù)關(guān)系U_ocv(SOC_k)以及電池荷電狀態(tài)SOC定義函數(shù)獲取電池荷電狀態(tài)SOC與極化電壓的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程；

S3，基于該電池模型函數(shù)獲得所述初始參數(shù)值對(duì)應(yīng)的電池內(nèi)部參數(shù)的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程；

S4，以所述電池荷電狀態(tài)SOC與極化電壓的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程作為雙通道無(wú)跡卡爾曼濾波算法DUKF的第一層，并以所述電池內(nèi)部參數(shù)的狀態(tài)方程及觀測(cè)方程作為該雙通道無(wú)跡卡爾曼濾波算法DUKF的第二層進(jìn)行電池荷電狀態(tài)SOC在線估計(jì)。