[發明專利]基于電池單體電壓的動力電池SOC估算方法

在審

• 申請號: 202210272343.8
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114563715A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 徐任弘;陶冉;張希;李聰聰;楊健康;鄧楠
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/382;G01R31/3835;G01R31/378;G01R31/396
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 常小溪

本發明公開了一種基于電池單體電壓的動力電池SOC估算方法，本發明的主要設計構思在于，利用單體一致性較差電池組在末端壓差放大的特性，基于單體電壓最大、最小值以及額定容量進行實際SOC最大、最小值的估算，并利用二者加權求和的方式估算出實際充放電過程中的實際電量值，同時在持續獲取該實際電量值的過程中，根據設定的電量區間及充放電電流閾值，查詢預先標定的單體電壓OCV表，從而對參與估算的實際SOC最大及最小值進行實時修正，也即是在充放電過程中基于標定的單體電壓值對實際電量估算值進行持續校正，這樣能夠在電池組單體差異較大時準確計算當前電池組的實際SOC，準確反映其充放電能力。

技術領域

本發明涉及新能源汽車領域，尤其涉及一種基于電池單體電壓的動力電池SOC估算方法。

背景技術

動力電池作為新能源汽車的關鍵核心部件，其成組電池單體間的一致性問題，對于動力電池組實際充放電能力及安全性能有著較大影響。在實際應用中，因電池組間的差異或可能存在的單體自放電問題，電池組中的某一單體電壓會出現放電末期嚴重偏低或充電末期嚴重偏高現象，影響到電池組實際放電能力，導致SOC估算偏差較大，電池組提前進行自保護或提前達到充電保護電壓，嚴重影響電池組的充放電能力及客戶使用感受。

發明內容

鑒于上述，本發明旨在提供一種基于電池單體電壓的動力電池SOC估算方法，從而解決前述技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供了一種基于電池單體電壓的動力電池SOC估算方法，其中包括：

基于模擬充放電預先得到分別與單體最小電壓以及單體最大電壓對應的初始SOC最小值以及初始SOC最大值；

結合電池組的額定容量、所述初始SOC最小值以及所述初始SOC最大值，分別求取對應SOC最小值以及SOC最大值的第一額定容量值以及第二額定容量值；

在實際充放電過程中，基于所述第一額定容量值以及所述第二額定容量值，利用安時積分估算電池單體的實際SOC最小值以及實際SOC最大值；

根據預設權重值，將所述實際SOC最小值以及所述實際SOC最大值的加權和，作為動力電池的實際電量估算值；

當所述實際電量估算值到達設定區間且充放電電流小于預設的電流閾值時，查詢預先標定的單體電壓OCV表，對所述實際SOC最小值以及所述實際SOC最大值進行實時修正；其中，所述單體電壓OCV表在預設的電流及電量區間下進行標定。

在其中至少一種可能的實現方式中，所述方法還包括：利用修正后的實際SOC最小值以及實際SOC最大值，實時調整所述權重值，并基于調整后的權重值動態估算所述實際電量估算值。

在其中至少一種可能的實現方式中，所述基于模擬充放電預先得到分別與單體最小電壓以及單體最大電壓對應的初始SOC最小值以及初始SOC最大值包括：

將電池組放電至保護電壓，獲取單體最小電壓以及單體最大電壓，并分別進行OCV查表估算出該狀態下的初始SOC最小值以及初始SOC最大值；以及，

在電池組充電至滿充結束后，通過安時積分估算出該狀態下的初始SOC最小值以及初始SOC最大值。

在其中至少一種可能的實現方式中，所述根據預設權重值，將所述實際SOC最小值以及所述實際SOC最大值的加權和，作為動力電池的實際電量估算值包括：

預設第一權重N以及第二權重M；其中N+M＝1，且在充電過程中N逐漸增大同時M逐漸減小，在放電過程中N逐漸減小同時M逐漸增大；

所述實際電量估算值SOC＝N×SOCmax+M×SOCmin，且在充電結束時SOC＝SOCmax，在放電保護時SOC＝SOCmin，其中，SOCmax為所述實際SOC最大值，SOCmin為所述實際SOC最小值。