[發明專利]一種鎘鎳電池SOC容量計算方法

有效

• 申請號: 201911379962.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110988706B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張宏元;黃勇;代高強;孟令鋒;鄭才君
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: G01R31/3828
• 分類號: G01R31/3828;G01R31/3842;G01R31/367;G01R31/378;G01R31/374
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

本發明涉及電池管理技術領域，其公開了一種鎘鎳電池SOC容量計算方法，解決當前鎘鎳電池SOC容量計算不準確的問題。該方法包括：電池管理系統上電后，讀取出上次斷電時的電池系統狀態數據；確定當前電池的充放電狀態，對于充電狀態，在采用安時積分法計算SOC后，根據充電狀態的具體階段對SOC進行修正；對于放電狀態，在采用安時積分法計算SOC后，利用對應環境溫度下的電流?電壓?SOC關系模型進行比對修正。通過本發明的方法可消除誤差得到更精確的剩余容量，為電池的高效、安全使用提供更有效的保障。

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，具體涉及一種鎘鎳電池SOC容量計算方法。

背景技術

目前，隨著對快速安全的軌道交通出行方式需求的逐漸增多，智能駕駛技術的不斷演進，智能化無人駕駛地鐵軌道列車的技術也逐漸受到重視。

智能化的前提是數據的實時采集和傳輸，而作為軌道列車動力系統中重要配套組件的鎘鎳電池組則需要相應的電池管理系統(BMS)來實現電池數據的準確采集監控并向列車中控系統傳輸提供基礎數據。電池管理系統中對鎘鎳電池的SOC(荷電狀態)進行準確估算則成為發揮電池系統的動力性能、提高其使用的安全性重要保障。

由于鎘鎳電池容量受環境溫度、充放電電流及電壓影響較大，難于精確計算。因此，如何設計出滿足軌道交通要求的鎘鎳電池組對應的SOC計算方法，已成為制約鎘鎳電池組適應智能化軌交需求的瓶頸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種鎘鎳電池SOC容量計算方法，解決當前鎘鎳電池SOC容量計算不準確的問題。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：

一種鎘鎳電池SOC容量計算方法，包括以下步驟：

a.電池管理系統上電后，讀取出上次斷電時的電池系統狀態數據；

b.確定當前電池的充放電狀態，若為充電狀態，進入步驟c，若為放電狀態則進入步驟d；

c.充電狀態的SOC容量計算公式如下：

SOC₀為充電前上一次的剩余容量，C_N為額定容量，I為實時監測的電池充電電流；dt為監測電流的時間間隔；η為充電效率，根據鎘鎳蓄電池容量隨環境溫度變化曲線進行取值；

在充電過程中，根據不同階段對計算的SOC容量進行相應修正；

d.放電狀態的SOC容量計算公式如下：

對計算出來的SOC值進行實時修正：采集當前環境溫度，根據當前環境溫度對應的放電電流、電壓和SOC對應關系模型，結合實時監測的放電電流和對應的電池電壓在所述對應關系模型中獲取對應SOC值進行比對修正。

作為進一步優化，步驟c中，所述在充電過程中，根據不同階段對計算的SOC容量進行相應修正，具體包括：

若電池處于升壓充電階段，且充電電流小于等于12A并且持續30s，則將SOC修正為85％；

若電池已進入浮充電階段，持續10s后將SOC修正為90％；

若電池在浮充電階段，且充電電流持續10s小于2A，則將電池的SOC修正為100％；

若電池未經過升壓充電階段，而直接進入浮充電階段，并且電流持續30s小于2A，則將SOC值修正為90％，且保持不變。

作為進一步優化，步驟c中還包括：若計算出來的電池SOC大于100％，則將電池的SOC鎖定在100％。

作為進一步優化，步驟d中，所述放電電流、電壓和SOC對應關系模型的建立方法包括：