[發(fā)明專利]一種根據(jù)動(dòng)態(tài)電壓修正鋰電池SOC方法

有效

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• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110386029B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康義;王翰超;王云;尹坤;孫艷;劉歡;沈永柏;江梓賢;姜明軍
• 申請（專利權(quán)）人: 力高（山東）新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10;B60L58/12
• 代理公司: 合肥中谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本發(fā)明提出一種根據(jù)動(dòng)態(tài)電壓修正鋰電池SOC方法，包括以下步驟：S1：通過實(shí)驗(yàn)獲取電池在不同溫度，不同倍率下動(dòng)態(tài)端電壓和SOC對應(yīng)的關(guān)系；S2：根據(jù)電池特性選取充電過程與放電過程中校準(zhǔn)點(diǎn)；S3：在行車放電過程中實(shí)時(shí)判斷電流小于設(shè)定閾值，電壓小于當(dāng)前溫度對應(yīng)的閾值持續(xù)成立次數(shù)達(dá)到設(shè)置閾值時(shí)，若當(dāng)前SOC大于校準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)SOC時(shí)，則將當(dāng)前SOC往校準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)的SOC校準(zhǔn)；S4:在充電過程中實(shí)時(shí)判斷電流小于設(shè)定閾值，電壓小于當(dāng)前溫度對應(yīng)的閾值時(shí)，若當(dāng)前SOC小于校準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)SOC時(shí)，則將當(dāng)前SOC往校準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)的SOC校準(zhǔn)。在行車過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行算法運(yùn)算，使程序不在依賴靜置的特殊工況，在SOC校準(zhǔn)過程中保證SOC平滑變化不會(huì)發(fā)生突變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種在放電過程中通過電池的端電壓來修正鋰電池SOC，減少SOC誤差的方法。

背景技術(shù)

電池管理系統(tǒng)(BatteryManagement System，BMS)作為電動(dòng)汽車的核心部件之一，一直是電動(dòng)汽車研發(fā)的重點(diǎn)。由于電動(dòng)汽車工作的環(huán)境與工況較為復(fù)雜，電池的化學(xué)特性比較復(fù)雜，相比于傳統(tǒng)燃油車，新能源車最主要的技術(shù)難點(diǎn)在于里程估計(jì)的準(zhǔn)確性。SOC作為計(jì)算續(xù)航里程的最重要的依據(jù)參數(shù)，SOC計(jì)算也成為BMS最核心的功能之一，SOC計(jì)算精度的高低直接決定了BMS的品質(zhì)。

目前，BMS中普遍以安時(shí)積分法為主要算法，通過OCV(開路電壓法)來修正當(dāng)前鋰電池SOC。

安時(shí)積分法通過對充電和放電過程的電流進(jìn)行積分再除以總?cè)萘繌亩玫诫姵貙?yīng)的SOC值。但安時(shí)積分法存在明顯的缺陷：一、安時(shí)積分算法的準(zhǔn)確性依賴于電流傳感器的精度，而且電流傳感器存在系統(tǒng)誤差的情況下，長時(shí)間的純安時(shí)積分策略必然導(dǎo)致SOC的誤差越來越大。二、由于鋰電池存在自放電現(xiàn)象，而安時(shí)積分是沒有考慮到該情況，長時(shí)間的純安時(shí)積分算法必然會(huì)導(dǎo)致SOC出現(xiàn)虛高情況。三、安時(shí)積分準(zhǔn)確性與電池的總?cè)萘肯⑾⑾嚓P(guān)，隨著電池的老化，總?cè)萘恳矔?huì)發(fā)生比較大的變化。四、滿充時(shí)則根據(jù)當(dāng)前電壓條件直接校準(zhǔn)為100％，SOC可能會(huì)出現(xiàn)跳變的情況。

開路電壓法是電池的充放電結(jié)束，等電壓特性穩(wěn)定后，根據(jù)當(dāng)前電池的開路電壓與OCV-SOC關(guān)系對應(yīng)表來確定當(dāng)前的SOC。該方法通過電壓校準(zhǔn)的方法能夠有效的得到電池的真實(shí)SOC。但是該方案也有明顯的缺點(diǎn)：一、在該方法對車輛工作的工況有明確的要求，必選要有足夠的靜置時(shí)間。二、針對磷酸鐵鋰電池存在平臺期的情況，在30％到90％區(qū)間內(nèi)電壓變化幅度很小，當(dāng)前BMS的電壓采集精度一般為5mv，用OCV校準(zhǔn)的方案會(huì)出現(xiàn)極大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，為此，本發(fā)明提供一種根據(jù)動(dòng)態(tài)電壓修正鋰電池SOC方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種根據(jù)動(dòng)態(tài)電壓修正鋰電池SOC方法，所述方法包括:

步驟S1、判斷當(dāng)前電池狀態(tài)是否為充電狀態(tài)，如果為充電狀態(tài)，則進(jìn)入步驟S2，否則進(jìn)入步驟S4；

步驟S2、根據(jù)電池特性與測試的動(dòng)態(tài)電壓曲線選取充電校準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)BMS采集到的溫度和校準(zhǔn)點(diǎn)的電壓、溫度做線性差插值，得到充電參考電壓；

步驟S3、判斷是否滿足第一約束條件，如果滿足，則進(jìn)入步驟S8，否則，返回步驟S1；其中，第一約束條件為：當(dāng)前最高單體電壓大于當(dāng)前溫度下對應(yīng)的參考電壓、電流小于第一電流閾值Ic以及當(dāng)前SOC小于校準(zhǔn)點(diǎn)SOC

步驟S4、根據(jù)電池特性與測試的動(dòng)態(tài)電壓曲線選取放電校準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)BMS采集的溫度和和校準(zhǔn)點(diǎn)的電壓、溫度做線性差插值，得到放電參考電壓，在放電過程中每間隔1秒，重復(fù)執(zhí)行步驟S5～S7；

步驟S5、判斷是否滿足第二約束條件，若成立，則將當(dāng)前校準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)的計(jì)數(shù)器加一，執(zhí)行步驟S6；若不成立則當(dāng)前計(jì)數(shù)器清零，執(zhí)行步驟S4；其中，第二約束條件為：BMS采集的最低單體電壓小于步驟S4得到的參考電壓以及電流小于第二電流閾值Id；