[發明專利]一種工況環境下動力電池SOC估算方法

有效

• 申請號: 201811648266.1
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109669131B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 胡青松;楊龍雨;宋憶寧
• 申請（專利權）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/374;G01R31/388;G01R31/396
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

本發明公開了一種工況環境下動力電池SOC估算方法。解決了對電池SOC估算存在電池可用容量標定不準確，估算存在誤差的問題。本發明包括工況下對電池容量標定，電池SOC_OCV曲線離散線性查詢標定，增加誤差修正倍率和區間快速修正估算誤差。本發明能夠根據工況環境的溫度變化情況，對電池的初始容量進行標定，保證電池系統在工況環境下對SOC的估算更加準確，并且在估算過程中對誤差進行實時修正，完成誤差的快速消除，進一步使得SOC的估算更加準確。

技術領域

本發明涉及一種電池技術領域，尤其是涉及一種工況環境下動力電池SOC估算方法。

背景技術

隨著電動汽車的發展，電池管理系統(BMS)也得到了廣泛應用。為了充分發揮電池系統的動力性能、提高其使用的安全性、防止電池過充和過放，延長電池的使用壽命、優化駕駛和提高電動汽車的使用性能，BMS系統就要對電池的荷電狀態即SOC進行準確估算。SOC是用來描述電池使用過程中可充入和放出容量的重要參數。目前電池SOC估算策略主要有：開路電壓法、安時計量法、人工神經網絡法、卡爾曼濾波法等，這些方法都基于準確知道電池組可用容量的基礎上才能進行算法的很好估算。

目前，磷酸鐵鋰電池是應用在電動汽車上最多的電池，這種電池安全性高，單體壽命較長，但磷酸鐵鋰有一個致命的缺點，他的低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如，磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差，低溫環境下容易產生極化，從而降低電池容量；因此在實際SOC估算時需要結合當前溫度情況，準確的標定出當前電池組可用容量。現有SOC估算技術未考慮工況環境下電池溫升對電池SOC容量變化的影響，從而在估算電池SOC時簡單根據電池的初始溫度對電池的容量進行標定，這樣不能保證電池系統在工況環境下的精度。

實際應用的實時在線估算SOC的方法大多采用安時計量法，由于安時計量存在誤差，隨著使用時間的增加，累計誤差會越來越大，所以單獨采用該方法對電池的SOC進行估算并不能取得很好的效果。實際使用時，需要不斷的對誤差進行修正。目前在SOC修正的過程中普遍采用充電、放電末端校正或加快、減慢SOC的變化速率的方法，這樣會導致SOC的跳變現象，這樣會影響客戶的使用體驗。

發明內容

本發明主要是解決現有技術中對電池SOC估算存在電池可用容量標定不準確，估算存在誤差的問題，提供了一種工況環境下動力電池SOC估算方法。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種工況環境下動力電池SOC估算方法，包括：

S1.在初始上電工況溫度下對電池容量進行標定，代入庫倫計算中；

S2.離散化處理電池的SOC_OCV曲線線性查詢方式獲得標定SOC值；

S3.通過庫倫計算獲得估算SOC值，在判斷估算SOC值與標定SOC值誤差大于誤差范圍后，進行誤差校正，獲取誤差校正后估算SOC值；

S4.判斷誤差校正后估算SOC值的變化，直到不超過校正范圍，進行正常庫倫計算，獲取最終估算SOC值。本發明能夠根據工況環境的溫度變化情況，對電池的初始容量進行標定，保證電池系統在工況環境下對SOC的估算更加準確，并且在估算過程中對誤差進行實時修正，完成誤差的快速消除，進一步使得SOC的估算更加準確。

作為一種優選方案，所述步驟S1中初始上電工況溫度下對電池容量進行標定的具體過程包括：

S11.根據工況環境下不同電池系統溫升數據，獲取SOC變換大于30％過程中的溫升數值，計算這些溫升數值的平均值；

S12.將電池系統上電后的初始溫度與溫升平均值相加，作為當前工況下的標定溫度；

S13.將若干電池充電后分別在不同溫度區間內進行放電，計算這些電池放電量的平均值，作為在不同溫度區間下電池的可用容量；