[發明專利]混合動力系統鋰電池荷電狀態計算和校正方法、電子設備

在審

• 申請號: 202010380776.6
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111505505A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 何旭陽;余慶祥;唐龍;孫建偉;劉慶明
• 申請（專利權）人: 東風汽車有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/388
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄

本申請公開了一種混合動力系統鋰電池荷電狀態計算和校正方法、電子設備，計算方法包括，采用第一設定直流電流向鋰電池充電，經過設定保持時間后獲取所述鋰電池的第一端電壓；再經過設定充電時間后控制所述鋰電池以第二設定直流電流放電；再經過設定放電時間后獲取所述鋰電池的第二端電壓；根據所述第一端電壓和所述第二端電壓計算所述鋰電池的荷電狀態；其中，所述第一設定直流電流和所述第二設定直流電流大小相等、方向相反，所述設定充電時間等于所述設定放電時間。通過獲取鋰電池充放電過程中設定時間的兩個端電壓，就能計算鋰電池的SOC，不需特殊工況標定，計算準確高，能在鋰電池充放電過程中進行計算，鋰電池不需靜置，能夠隨時進行SOC校正。

技術領域

本申請涉及汽車技術領域，尤其涉及一種混合動力系統鋰電池荷電狀態計算和校正方法、電子設備。

背景技術

48V微混合動力系統是以節油為目標的系統，其主要邏輯是在車輛主動減速時把動能轉化為電能存儲，并在其他工況下釋放這部分電能以減少發動機負載，達到節油的效果。

鋰電池是系統中暫存回收能量并將其延后釋放的原件。每次剎車，48V系統都會回收動能對鋰電池充電，而非剎車時刻則必須盡快使用回收的電能以釋放電池的儲能空間。由于48V系統中的鋰電池頻繁進行充放電，使得電池SOC(荷電狀態)需要維持在50％左右，以便為隨時充放電留足余量。因此，對48V系統中的鋰電池的SOC的校正準確度要求較高。

目前對鋰電池的SOC進行校正的算法主要有開路電壓法、安時積分法、卡爾曼濾波法等。其中開路電壓法利用電池SOC(荷電狀態)-OCV(開路電壓)的線性關系，通過測量電池的OCV獲得電池SOC，計算誤差達到±5％以內，但應用開路電壓法需要滿足鋰電池2-4小時無充放電靜置，否則受浮充或放電電壓影響，計算出的電池SOC會出現高達30％的誤差。

卡爾曼濾波法是通過事先建立電池模型，通過比較模型預測量與實際測量量來校正SOC。該方法在電池模型準確的情況下能在充放電過程中動態修正SOC，而其弊端則是需要大量電池標定數據，并且大量中間參量不具有物理意義，當實車運行出現標定工況未能涵蓋的情形時，易導致SOC發生不可預知的跳變。

安時積分法是一種動態計算方法，通過獲取初始SOC值，根據電池的充放電情況進行累計積分，實時更新鋰電池的SOC值。安時積分法的SOC誤差取決于SOC初始誤差及電流采樣的累積誤差，隨著安時積分法運行時間的增加，累積誤差則越來越大，需要定時校正當前SOC值后再進行動態計算。

發明內容

本申請的目的在于克服現有技術中各種鋰電池的SOC算法的不足，提供一種能在電池充放電狀態下運行且準確度高的混合動力系統鋰電池荷電狀態計算和校正方法、電子設備。

本申請的技術方案提供一種混合動力系統鋰電池荷電狀態計算方法，包括：

采用第一設定直流電流向混合動力系統的鋰電池充電，經過設定保持時間后獲取所述鋰電池的第一端電壓；

再經過設定充電時間后控制所述鋰電池以第二設定直流電流放電；

再經過設定放電時間后獲取所述鋰電池的第二端電壓；

根據所述第一端電壓和所述第二端電壓計算所述鋰電池的荷電狀態；

其中，所述第一設定直流電流和所述第二設定直流電流大小相等、方向相反，所述設定充電時間等于所述設定放電時間。

進一步地，所述采用第一設定直流電流向混合動力系統的鋰電池充電，包括：

控制混合動力系統的電機，以轉矩向混合動力系統的鋰電池進行充電，

其中，I₁為所述第一設定直流電流，U₄₈為混合動力系統電網電壓，P為其他用電器的需求功率，n為所述電機的轉速。