[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810474139.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108928245A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川野馬汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60L11/18
• 分類號(hào): B60L11/18;B60L3/12;G01R31/36
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 陶紅

1.一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：通過(guò)開(kāi)路電壓法求取并存儲(chǔ)OCV-SOC表，預(yù)設(shè)車輛靜置的門限時(shí)間；

步驟二：若車輛靜置時(shí)間大于門限時(shí)間，獲取車輛的當(dāng)前單體電壓，若車輛靜置時(shí)間小于或等于門限時(shí)間則電池管理系統(tǒng)無(wú)動(dòng)作；

步驟三：電池管理系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前單體電壓查OCV-SOC表得到需校準(zhǔn)的SOC值，記錄當(dāng)前SOC值和查表得到的SOC值，計(jì)算兩者之間的SOC偏差，記SOC偏差為SOCerr；

步驟四：若滿足SOCerr＝0或SOC已校準(zhǔn)完成，電池管理系統(tǒng)不進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，否則電池管理系統(tǒng)應(yīng)用帶有動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的SOC算法對(duì)電池SOC進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述的門限時(shí)間不低于1小時(shí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述步驟四還包括以下步驟：

步驟101：電池管理系統(tǒng)獲取當(dāng)前母線電流和附電耗電電流；

步驟102：判斷母線電流是否小于附電耗電電流，電池管理系統(tǒng)僅在母線電流大于附電耗電電流時(shí)，應(yīng)用帶有動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的SOC算法對(duì)電池SOC進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述步驟四中帶有動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的SOC算法的計(jì)算公式為：

其中，SOC_t為t時(shí)刻的電池SOC，SOC₀為t₀時(shí)刻根據(jù)安時(shí)積分法或卡爾曼濾波實(shí)時(shí)計(jì)算得到的SOC，I為母線電流值，C_I為電池的額定容量，k為比例系數(shù)，為靜態(tài)偏差修正量，所述t₀為車輛啟動(dòng)的初始時(shí)刻，所述t為當(dāng)前時(shí)刻，所述比例系數(shù)k與母線電流值為線性關(guān)系，比例系數(shù)k根據(jù)實(shí)際車型進(jìn)行標(biāo)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述步驟四中，若充放電電流值小于整車附電耗電電流和/或靜態(tài)偏差修正量大于或等于SOC偏差時(shí)，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車鋰離子電池SOC的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于：所述步驟四中帶有動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的SOC算法具體為：

步驟201：進(jìn)行電池充放電試驗(yàn)，得到電池的充放電效率，并通過(guò)最小二乘算法辨識(shí)得到電池的極化內(nèi)阻、極化電容和歐姆內(nèi)阻，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取系統(tǒng)噪聲和測(cè)量噪聲值，根據(jù)開(kāi)路電壓與電池剩余電量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)最小二乘法曲線擬合得到U_OC和SOC的函數(shù)關(guān)系，求取

步驟202：通過(guò)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法計(jì)算k時(shí)刻的電池SOC，得到SOC_k，計(jì)算公式為：

狀態(tài)公式：

測(cè)量公式：

其中，k為當(dāng)前時(shí)刻，k-1為當(dāng)前時(shí)刻減去采用周期所代表的時(shí)刻，U_p,k為k時(shí)刻的極化電壓，U_p,k-1為k-1時(shí)刻的極化電壓，SOC_k為k時(shí)刻的荷電狀態(tài)，SOC_k-1為k-1時(shí)刻的荷電狀態(tài)，T_S為采用周期，R_P為極化內(nèi)阻，C_P為極化電容，I_k-1為k-1時(shí)刻的總電流，W_1,k-1，W_2,k-1為k-1時(shí)刻系統(tǒng)噪聲，C_N為電池容量，U_OC為開(kāi)路電壓，R₀為極化電阻，V_k為測(cè)量噪聲，I_1，k為k時(shí)刻總電流，U_1，k為k時(shí)刻負(fù)載電壓，η_k為k時(shí)刻充放電效率；

根據(jù)狀態(tài)公式和測(cè)量公式，得到卡爾曼濾波需要的矩陣：

其中，A_k為系統(tǒng)矩陣，B_k控制輸入矩陣，C_k測(cè)量矩陣；

將上述矩陣代入卡爾曼濾波方程，計(jì)算公式為：

P_k|k-1＝A_k-1P_k-1|k-1A_k-1^T+Q_k-1

P_k|k＝(I-K_kC_k)P_k|k-1

其中，為估計(jì)狀體預(yù)測(cè)值，為估計(jì)狀態(tài)濾波值，K_k為增益矩陣，P_k|k為濾波誤差協(xié)方差，P_k|k-1為預(yù)測(cè)誤差協(xié)方差，I為單位陣，Q_k-1，R為系統(tǒng)噪聲和測(cè)量噪聲方差；

步驟203：將估計(jì)狀態(tài)濾波值作為k時(shí)刻的SOC估計(jì)值SOC_k值輸出。