[發(fā)明專利]一種鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011050276.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112379291A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃漢川;陳冬;王羽平;相佳媛;陳建;吳賢章
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江南都電源動力股份有限公司;杭州南都動力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/387
• 分類號: G01R31/387;G01R31/367;G01R31/392;G01R31/396
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 田金霞

本發(fā)明提供一種鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法及其系統(tǒng)，發(fā)明包括：根據(jù)每個單體電池的每兩個相隔預設(shè)時間間隔的時間點之間的時間點電壓差，將標準充放電曲線劃分為多個標準曲線分區(qū)間，獲取每個標準曲線分區(qū)間的充放電容量和充放電標定公式；將每個單體電壓曲線結(jié)合標準曲線分區(qū)間和標準曲線分區(qū)間對應(yīng)的充放電標定公式計算得到單體SOH預估值；根據(jù)每個單體電池的單體SOH預估值獲取得到鋰電池系統(tǒng)的系統(tǒng)SOH預估值；對所述鋰電池系統(tǒng)的充放電電流和充放電時間進行積分處理，得到充放電容量預估值；根據(jù)系統(tǒng)SOH預估值和充放電容量預估值獲取系統(tǒng)SOC預估值；結(jié)合對應(yīng)的系統(tǒng)工況對系統(tǒng)SOC預估值進行校準操作。本發(fā)明的有益效果：通過精準預估SOH進而準確預估SOC。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前電池系統(tǒng)的SOC預估算法通常采用開路電壓法、安時積分法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、電池等效電路模型法和卡爾曼濾波法；同時目前鋰離子電池系統(tǒng)的電池控制系統(tǒng)所用的電為電池提供。

然而目前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、電池等效電路模型法、卡爾曼濾波法均需要大量的數(shù)據(jù)進行提取模型，因此目前電池系統(tǒng)SOC預估主要運用的開路電壓法和安時積分法。同時目前鋰離子電池系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用電為電池側(cè)。

現(xiàn)有技術(shù)中預估SOH主要采用循環(huán)與容量衰減成線性關(guān)系的方法進行預估，而鋰離子電池壽命衰減并非與循環(huán)成正相關(guān)，因此SOH隨著循環(huán)次數(shù)的增加誤差持續(xù)增加；由于磷酸鐵鋰電池在10％-90％SOC態(tài)，平臺較為平穩(wěn)，SOC與電壓的關(guān)系沒有明顯關(guān)系，采用開路電壓法會造成SOC態(tài)顯示由20％SOC快速下降至5％SOC，且在10％-90％SOC 態(tài)預估誤差非常大；利用安時積分法預估SOC態(tài)，引用SOH作為分母，由于目前方法預估SOH誤差大，導致SOC預估誤差大；并且現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)SOC預估方法無法兼容不同工況、不同類型電池。電池系統(tǒng)為電池控制系統(tǒng)供電也將影響系統(tǒng)SOC預估的準確度。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法及其系統(tǒng)。

具體技術(shù)方案如下：

一種鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法，其中，包括以下步驟：

獲取鋰電池系統(tǒng)的標準充放電曲線，鋰電池系統(tǒng)包括多個單體電池；

獲取每個單體電池的每兩個相隔預設(shè)時間間隔的時間點之間的時間點電壓差，并根據(jù)時間點電壓差將標準充放電曲線劃分為多個標準曲線分區(qū)間，以及獲取每個標準曲線分區(qū)間的充放電容量和充放電標定公式；

獲取每個單體電池在對應(yīng)的系統(tǒng)工況下的單體電壓曲線，并將每個單體電壓曲線結(jié)合每個標準曲線分區(qū)間和標準曲線分區(qū)間對應(yīng)的充放電標定公式計算得到單體SOH預估值；

根據(jù)每個單體電池的單體SOH預估值獲取得到鋰電池系統(tǒng)的系統(tǒng)SOH預估值；

實時獲取所述鋰電池系統(tǒng)的充放電電流和充放電時間，并對所述鋰電池系統(tǒng)的充放電電流和充放電時間進行積分處理，以得到充放電容量預估值；

根據(jù)系統(tǒng)SOH預估值和充放電容量預估值獲取得到系統(tǒng)SOC預估值；

結(jié)合對應(yīng)的系統(tǒng)工況對系統(tǒng)SOC預估值進行對應(yīng)的校準操作。

優(yōu)選的，鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法，其中，標準充放電曲線為單體電池或鋰電池系統(tǒng)在對應(yīng)的系統(tǒng)工況下的100％SOC-0％SOC的充放電曲線。

優(yōu)選的，鋰電池系統(tǒng)的SOC估計方法，其中，獲取每個單體電池的每兩個相隔預設(shè)時間間隔的時間點之間的時間點電壓差，并根據(jù)時間點電壓差將標準充放電曲線劃分為多個標準曲線分區(qū)間，以及獲取每個標準曲線分區(qū)間的充放電容量和充放電標定公式，具體包括以下步驟：