[發(fā)明專利]一種電池SOC估算裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011357540.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112485681A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志飛;高科杰;宋憶寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江零跑科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/3842
• 分類號(hào): G01R31/3842;G01R31/389;G01R31/396
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明公開了一種電池SOC估算裝置，包括處理器、電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元、可讀存儲(chǔ)單元和供電單元，電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元和可讀存儲(chǔ)單元均與處理器連接，電流采集單元用于采集電池電流，電壓采集單元用于采集電池電壓，溫度采集單元用于采集電池溫度信息，可讀存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有電池SOC的初始值，處理器根據(jù)電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元和可讀存儲(chǔ)單元的信息進(jìn)行電池SOC估算；本發(fā)明采用安時(shí)積分與NEKF算法計(jì)算SOC平滑切換，避免電壓平臺(tái)區(qū)算法計(jì)算不穩(wěn)定和誤差大，從而提高SOC精度；采用動(dòng)態(tài)OCV?SOC校準(zhǔn)，減少安時(shí)積分累計(jì)誤差，進(jìn)一步提高整體SOC精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池SOC估算裝置。

背景技術(shù)

隨著市場對(duì)新能能源汽車、儲(chǔ)能、3C電子產(chǎn)品要求越來越高，電池剩余荷電狀態(tài)(State-of-Charge,SOC)備受關(guān)注。合適的SOC估算方法可提高SOC估算精度，提高電池剩余續(xù)航精度，有效防止電池過充、過放，減少充電對(duì)電池的傷害。

現(xiàn)階段主要SOC估算方法為安時(shí)積分法、卡爾曼濾波法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。安時(shí)積分方法簡單，但是受電流積分器精度影響大，易產(chǎn)生累計(jì)誤差。卡爾曼濾波適用于線性系統(tǒng)，由于電池SOC估算為非線性系統(tǒng)，所以根據(jù)卡爾曼濾波原理采用擴(kuò)展卡爾曼濾波(ExtendedKalman Filter,EKF)、無跡卡爾曼濾波(Unscended Kalman Filter,UKF)進(jìn)行非線性系統(tǒng)估算。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法需要大量樣本進(jìn)行訓(xùn)練，方法較為復(fù)雜且受電池老化影響較大。但是對(duì)于具有電壓平臺(tái)區(qū)間電池，采用算法進(jìn)行SOC估算存在平臺(tái)區(qū)間估算誤差大現(xiàn)象。

例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201711376573.4，申請(qǐng)日為2017年12月19日的中國專利申請(qǐng)公開了一種基于等效電路的鋰離子電池SOC估計(jì)算法，包括步驟:S1、在不同的溫度下，獲取開路電壓UOCV與SOC及溫度T的關(guān)系，S2、建立等效電路模型，獲取模型參數(shù)與SOC及溫度T的關(guān)系，該步驟具體為S21、建立三階等效電路模型，等效電路內(nèi)包含串聯(lián)的歐姆電阻R0和三個(gè)RC單元，每個(gè)RC單元由并聯(lián)的電阻和電容組成，確定所述等效電路端電壓U與開路電壓UOCV的特性關(guān)系；S22、獲取所述等效電路模型中的歐姆內(nèi)阻R0與SOC及溫度T的關(guān)系：確定脈沖放電結(jié)束瞬間的電壓特性，獲取溫度T下歐姆內(nèi)阻R0與SOC的關(guān)系；S23、獲取所述等效電路模型中的RC單元參數(shù)R1，C1，R2，C2，R3，C3與SOC及溫度T的關(guān)系；S231、測(cè)定脈沖放電結(jié)束瞬間后的等效電路的電壓U(ts)；S232、獲取相同溫度下RC單元參數(shù)R1，C1，R2，C2，R3，C3與SOC的關(guān)系；S3、計(jì)算當(dāng)前溫度T和電池運(yùn)行的時(shí)間t下的SOC值，包括簡化電壓特性方程，對(duì)電壓特性方程進(jìn)行求解。該申請(qǐng)的算法對(duì)于具有電壓平臺(tái)區(qū)間的電池進(jìn)行SOC估算時(shí)，具有誤差較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決現(xiàn)有的技術(shù)中電池SOC估算誤差大的問題；提供一種電池SOC估算裝置，減少對(duì)硬件系統(tǒng)資源依賴，提高SOC估算精度。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種電池SOC估算裝置，包括處理器、電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元、可讀存儲(chǔ)單元和供電單元，所述電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元和可讀存儲(chǔ)單元均與處理器連接，所述電流采集單元用于采集電池電流，所述電壓采集單元用于采集電池電壓，所述溫度采集單元用于采集電池溫度信息，所述可讀存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有電池SOC的初始值，所述處理器根據(jù)電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元和可讀存儲(chǔ)單元的信息進(jìn)行電池SOC估算，所述供電單元為處理器、電流采集單元、電壓采集單元、溫度采集單元和可讀存儲(chǔ)單元供電。

作為優(yōu)選，所述處理器中運(yùn)行有電池SOC估算方法，所述電池SOC估算方法包括以下步驟：S1：獲取電池SOC的狀態(tài)初始值；

S2：建立電池二階RC等效電路模型；