[發(fā)明專利]一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法

在審

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• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115877229A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 慈松;王紅軍;張明;劉智全;謝知非
• 申請（專利權）人: 云儲新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/3835
• 分類號: G01R31/3835;G01R31/396
• 代理公司: 北京市中聯(lián)創(chuàng)和知識產(chǎn)權代理有限公司 11364
• 代理人: 李向陽;王一民

本發(fā)明涉及電池能量技術領域，尤其涉及一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法。一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法包括：S100、切斷欲測量的電池單體的電路連接，將其他電池單體連接至電池組電路；S200、測量溫度值TE和每個開路電壓下的電池單體的荷電狀態(tài)；S300、獲得電池的荷電狀態(tài)。本發(fā)明的一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法，具有以下優(yōu)勢：實現(xiàn)了soc的實時估算，縮小了計算偏差，滿足實際應用需求。

技術領域

本發(fā)明涉及電池能量技術領域，尤其涉及一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法。

背景技術

近年來，退役動力電池梯次利用是新能源行業(yè)一個新興產(chǎn)業(yè)。隨著電池模組設計壽命的陸續(xù)到期，退役電池如何再利用的問題已逐漸顯現(xiàn)。從技術角度看，退役電池可再利用于電池儲能領域，但這種大規(guī)模、型號不同、狀態(tài)各異的電池應用對傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)的電池管理方法和裝置提出了巨大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在很多研究機構(gòu)采用很多辦法平衡各電池單體，但是需要檢測各電池單體的荷電狀態(tài)(soc，super capacitor state of charge)，才能有效地平衡各電池單體?，F(xiàn)在一般采用BMS的算法，通過閉路電壓除以電流估算出內(nèi)阻，再計算出開路電壓，但是在這個過程中，會存在計算誤差累計，導致最終開路電壓不準確。

采用基于開路電壓(ocv，Open circuit voltage)估算電池soc的辦法，即，soc-ocv算法是現(xiàn)在最有效的辦法。但是，鋰電池的soc準確計算在業(yè)界一直是一個難題。常用的有安時積分法，開爾曼濾波法等，這些算法實際使用時會受到多種因數(shù)影響，soc計算偏差較大，很難滿足實際應用需求，尤其是退役電池應用行業(yè)，soc計算受到的影響更大。大型的電池系統(tǒng)上都是由上百塊電池模組組成，很難實時估算soc。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法，采用在指定溫度時，依次旁路各電池模組，獲得各電池模組的soc-ocv曲線，將ocv分成若干段，將每段的soc-ocv曲線擬合成直線，通過一次方程獲得各段開路電壓的曲線，再將各段曲線進行擬合，獲得整體soc-ocv曲線，再用同樣的方法獲得各溫度的soc-ocv曲線，解決了會存在計算誤差累計，導致最終開路電壓不準確，傳統(tǒng)電池系統(tǒng)的電池不能從主回路斷開，無法得到有效的ocv，無法實時計算soc等的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于開路電壓的電池荷電狀態(tài)的估算方法，包括：

S100、切斷欲測量的電池單體的電路連接，將欲測量的所述電池單體以外的電池單體連接至電池組電路；

S200、測量溫度值TE和每個開路電壓下的所述電池單體的荷電狀態(tài)；

S300、結(jié)合Fa和Fb參數(shù)計算出所述電池的荷電狀態(tài)。

進一步的，在步驟S200中，測量溫度值TE和每個開路電壓下的所述電池單體的荷電狀態(tài)的方法包括：

對所述電池單體的荷電狀態(tài)進行測量時，需要提前形成荷電狀態(tài)曲線圖，將開路電壓分為若干段，將每段開路電壓的曲線擬合為直線，各段區(qū)域的直線方程為：

y＝Fax+Fb，………………(1)

其中，

Fa—直線的斜率；

Fb—直線的截距；

ocv—自變量x，開路電壓；

soc—因變量y，荷電狀態(tài)；

在電池使用之前確定Fa和Fb，將確定的Fa和Fb代入到直線方程公式(1)中獲取所述電池單體的荷電狀態(tài)。

進一步的，在電池使用之前確定Fa和Fb的方法包括：