[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統

在審

• 申請號: 201911375094.X
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110895310A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 廖紅;周迅;孟令鋒;黃勇
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/382
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

1.一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，包括數據采集模塊、SOC計算模塊、溫度補償模塊和SOC校正模塊；

所述數據采集模塊，用于采集磷酸鐵鋰電池的運行狀態參數，包括電壓、電流和運行時間值；

所述SOC計算模塊，用于根據所述運行狀態參數獲取電池當前SOC值：當判定當前電池電量位于第一閾值與第二閾值的區間范圍內時，通過安時積分法計算當前SOC值，否則，通過開路電壓查詢當前SOC值；所述第一閾值小于第二閾值；

所述溫度補償模塊，用于采集電池運行實時溫度，根據實時溫度為SOC計算模塊提供相應的溫度補償信號，輔助SOC計算模塊獲取電池當前SOC值；

所述SOC校正模塊，用于根據電池電壓變化與容量變化的比值與SOC值呈現的關系，對SOC計算模塊獲取的SOC值進行校正。

2.如權利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，

所述SOC計算模塊判定當前電池電量是否位于第一閾值與第二閾值的區間范圍內的方法包括：

系統實時記錄當前的電池電量，當系統關機再次啟動時，讀取關機時保存的電池電量，根據所述電池電量與第一閾值和第二閾值的區間范圍進行比較，從而判定是否位于第一閾值與第二閾值的區間范圍內。

3.如權利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，

所述第一閾值為30％，第二閾值為90％，即當判定30％＜當前電量＜90％時，通過安時積分法計算當前SOC值，當判定當前電量≤30％或者當前電量≥90％時，通過開路電壓查詢當前SOC值。

4.如權利要求3所述的一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，

所述通過開路電壓查詢當前SOC值的方法包括：

通過重復實驗獲得電池的電量在0-30％以及90％-100％時與開路電壓的對應關系表并存儲，在對磷酸鐵鋰電池的SOC實時估算時，若判定當前電量位于0-30％或者90％-100％時，則通過當前的開路電壓查詢對應的SOC值。

5.如權利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，

根據實時溫度為SOC計算模塊提供相應的溫度補償信號，輔助SOC計算模塊獲取電池當前SOC值的方法包括：

在多個不同環境溫度下進行重復實驗獲得電池的電量在0-30％以及90％-100％時與開路電壓在不同環境溫度下的對應關系表，每一個對應關系表對應一個環境溫度；在對磷酸鐵鋰電池的SOC實時估算時，若判定當前電量位于0-30％或者90％-100％時，則首先通過當前環境溫度查詢到相應的對應關系表，再通過當前的開路電壓查詢所述對應關系表中的SOC值；

在對磷酸鐵鋰電池的SOC實時估算時，若判定30％＜當前電量＜90％，則通過以下公式來計算溫度補償后的SOC值：

其中，SOC₀為初始值，I為充放電電流，充電時電流為負，放電時電流為正，Q_N為電池額定容量，T_α為電池運行標準溫度，T為電池運行實時溫度，n為與電池結構有關的系數，可取1.15～1.28范圍的數值。

6.如權利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池SOC估算系統，其特征在于，

所述根據電池電壓變化與容量變化的比值與SOC值呈現的關系，對SOC計算模塊獲取的SOC值進行校正的方法包括：

以電壓增加10mV為一個檢測點，計算當前△V/△Q并記錄，其中△V＝10mV，△Q為在△V增長10mV的時間內，電池容量的增量，并使用△V/△Q曲線斜率判斷峰值，當確認峰值點時，對比當前SOC計算值，若偏差大于5％，則進行修正。