專利名稱：一種電池組soc計算精度的檢測裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及SOC (State of charge，剩余電量)計算精度檢測，具體涉及一種電池組SOC計算精度的檢測裝置及其方法。
背景技術：
現(xiàn)在，電動汽車和混合動力汽車越來越多的采用將多個單體電池并串聯(lián)后組成的電池組作為其儲能單元。電池管理系統(tǒng)需要對電池SOC進行計算，并將SOC值作為控制策略的參考變量之一，SOC的計算準確與否將直接影響控制策略的確定和燃油經(jīng)濟性。因此， 在電池管理系統(tǒng)完成后，對其關于電池組SOC計算精度的評測就顯得極為重要。但是，現(xiàn)有技術中，還沒有一套完整的專門用于電池組SOC計算精度評測的專門裝置和方法。目前應用中，均將帶有電池管理系統(tǒng)的電池組直接連接于電動汽車(含混合動力汽車)試驗臺架上，或試驗車中，在系統(tǒng)模擬實際工況運行結束后，再通過標準放電試驗檢測電池組SOC計算誤差。而這種方法耗時長，成本高，并且難以對電池組溫度進行控制，無法獲得各種溫度下電池組SOC計算的精度數(shù)據(jù)。
發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是，如何提供一種電池組SOC計算精度的檢測裝置及其方法，效率高、成本低且能對溫度進行有效控制。本發(fā)明的第一個技術問題這樣解決構建一種電池組SOC計算精度的檢測方法， 包括以下步驟
控制檢測模塊調節(jié)溫控裝置使電池模塊和電池管理模塊的環(huán)境溫度恒定于期望值
% ；
控制檢測模塊按實際汽車行駛工況下電池模塊充放電模型控制充電模塊和放電模塊在0到&時間內對所述電池模塊充放電，記錄時間&時所述電池管理模塊輸出的SOC值
c% ；
C控制檢測模塊控制放電模塊對所述電池模塊恒流放電至對應截止電壓獲得所述電池模塊的真實SOC值，則SOC值計算誤差為c%-真實SOC值。按照本發(fā)明提供的檢測方法，還包括
將η個組成被測電池組的同批次單體電池串接成電池模塊，所述被測電池組包括a個并聯(lián)模塊、每個并聯(lián)模塊由b個單體電池串接而成，(或者所述被測電池組由b個模塊串聯(lián)組成，每個模塊由a個單體電池并聯(lián)而成)，a、b、η為自然數(shù)；
將被測電池組的電池管理系統(tǒng)中電壓采樣電路的放大倍數(shù)調整至t倍，并將電池模塊
Π
的功率電線在該電池管理系統(tǒng)中電流傳感器上同方向纏繞a圈，改造后作為所述電池管理模塊；所述步驟C具體是控制檢測模塊控制放電模塊以i!0恒流放電至電池模塊電壓為
a
-Faitt,記錄此恒流放電時間則恒流放電前電池模塊的真實soc值為，電池 h"ι。o
管理模塊對SOC值計算誤差為(C-，其中是被測電池組額定容量，1是被
。0U0iO
測電池組標準放電電流，u是被測電池組標準放電截止電壓。按照本發(fā)明提供的檢測方法，所述電池模塊是一個以上，每次僅取一個電池模塊進行檢測、獲取對應SOC值計算誤差，則該電池管理模塊的SOC計算精度取所述SOC值計算
誤差中最大值。按照本發(fā)明提供的檢測方法，所述期望值石和時間是任意指定值。按照本發(fā)明提供的檢測方法，還包括通過模擬仿真或實際工況下測量得到被測電池組的充放電模型4 =/(SOGi)，進而獲得所述電池模塊的充放電模型
4 = 14=1/(^^力其中是被測電池組的充放電電流，7是所述電池模塊的充放
a a1BλΜ
電電流，t是工作時間。按照本發(fā)明提供的檢測方法，所述改造還包括屏蔽掉所述電池管理系統(tǒng)中單體電池檢測部分。本發(fā)明的另一個技術問題這樣解決構建一種電池組SOC計算精度的檢測裝置， 包括電池模塊和電池管理模塊，其特征在于，還包括
充電模塊，與所述電池模塊電連接，用于根據(jù)控制信號對所述電池模塊充電并調節(jié)充電電流大小；
放電模塊，與所述電池模塊電連接，用于根據(jù)控制信號對所述電池模塊放電并調節(jié)放電電流大小；
內置充放電模型的控制檢測模塊，控制連接所述充電模塊和放電模塊，并與所述電池管理模塊通訊連接。按照本發(fā)明提供的檢測裝置，所述電池模塊和電池管理模塊包括但不限制于以下兩種形式
㈠所述電池模塊是被測電池組，所述電池管理模塊是該被測電池組的電池管理系統(tǒng)； ㈡所述電池模塊，由η個組成被測電池組的同批次單體電池串接而成，所述被測電池組包括a個并聯(lián)模塊、每個并聯(lián)模塊由b個單體電池串接而成，(或者所述被測電池組由b 個模塊串聯(lián)組成，每個模塊由a個單體電池并聯(lián)而成)，a、b、n為自然數(shù)，n<10 ；所述電池管理模塊，由被測電池組電池管理系統(tǒng)改造而成將原有的電壓采樣電路的放大倍數(shù)調整至
t倍，并將電池模塊的功率電線在該電池管理系統(tǒng)的電流傳感器上同方向纏繞a圈，進一
η
步所述改造還包括屏蔽掉所述電池管理系統(tǒng)中單體電池檢測部分。按照本發(fā)明提供的檢測裝置，還包括與所述控制檢測模塊連接的用于調節(jié)所述電池模塊和電池管理模塊的環(huán)境溫度的溫控裝置。按照本發(fā)明提供的檢測裝置，還包括用于顯示、存儲、處理數(shù)據(jù)的上位機。按照本發(fā)明提供的檢測裝置，控制檢測模塊內置于所述上位機中或者是相互分離的。按照本發(fā)明提供的檢測裝置，控制檢測模塊與溫控裝置、可控充電模塊、可控放電模塊和電池管理模塊通過總線連接。本發(fā)明提供的電池組SOC計算精度的檢測裝置及其方法，通過構造充放電數(shù)學模型模擬汽車實際行駛并使用溫控裝置，這樣無須連接使用電動汽車或混合動力汽車，較現(xiàn)有技術以更為準確、簡單地檢測在各種不同工況、環(huán)境下，電池管理系統(tǒng)計算電池組SOC的精度，幫助電池管理系統(tǒng)提高對電池組SOC的計算精度，幫助電動汽車(含混合動力汽車) 動力系統(tǒng)對比匹配具有更高SOC計算精度的電池管理系統(tǒng)，進一步使用電池模塊替代電池組，使測試節(jié)能、高效果。
下面結合附圖和具體實施例進一步對本發(fā)明進行詳細說明
圖1是本發(fā)明具體實施例SOC計算精度的檢測裝置系統(tǒng)結構示意圖； 圖2是圖1中控制檢測模塊的充放電控制程序流程示意圖。
具體實施例方式首先，說明本發(fā)明檢測裝置
如圖1所示，本發(fā)明具體實施例一種電池組SOC計算精度的檢測裝置，包括㈠電池模塊、(二)電池管理模塊、曰溫控裝置、(四)放電模塊、⑶充電模塊、(六)控制檢測模塊和(七)上位機， 其中
㈠電池模塊
由選擇組成被測電池組的同批次單體電池η個(n<10)串聯(lián)組成，η值受到電池管理模塊ECU電源電壓以及電池組電壓采樣電路影響。η值越小，則試驗所需功率越?。?㈡電池管理模塊
是將被測電池組的電池管理系統(tǒng)做如下修改后獲得，所述被測電池組包括a個并聯(lián)模塊，每個并聯(lián)模塊由b個單體電池串接而成，(所述被測電池組或者由b個模塊串聯(lián)組成，每個模塊由a個單體電池并聯(lián)而成)
①屏蔽掉單體電池檢測部分；
②將原有的電壓采樣電路的放大倍數(shù)乘以t倍；
權利要求
1.一種電池組SOC計算精度的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟控制檢測模塊調節(jié)溫控裝置使電池模塊和電池管理模塊的環(huán)境溫度恒定于期望值控制檢測模塊按實際汽車行駛工況下電池模塊充放電模型控制充電模塊和放電模塊在0到6時間內對所述電池模塊充放電，記錄時間&時所述電池管理模塊輸出的SOC值c% ；C控制檢測模塊控制放電模塊對所述電池模塊恒流放電至對應截止電壓獲得所述電池模塊的真實SOC值，則SOC值計算誤差為c%-真實SOC值。
2.根據(jù)權利要求1所述檢測方法，其特征在于，還包括將η個組成被測電池組的同批次單體電池串接成電池模塊，所述被測電池組包括a個并聯(lián)模塊、每個并聯(lián)模塊由b個單體電池串接而成，或者所述被
3.根據(jù)權利要求1或2所述檢測方法，其特征在于，所述電池模塊是一個以上，每次僅取一個電池模塊進行檢測、獲取對應SOC值計算誤差，則該電池管理模塊的SOC計算精度取所述SOC值計算誤差中最大值。
4.根據(jù)權利要求1所述檢測方法，其特征在于，所述期望值石和時間^是任意指定值。
5.根據(jù)權利要求2所述檢測方法，其特征在于，還包括通過模擬仿真或實際工況下測量得到被測電池組的充放電模型
6.一種電池組SOC計算精度的檢測裝置，包括電池模塊和電池管理模塊，其特征在于， 還包括充電模塊，與所述電池模塊電連接，用于根據(jù)控制信號對所述電池模塊充電并調節(jié)充電電流大小；放電模塊，與所述電池模塊電連接，用于根據(jù)控制信號對所述電池模塊放電并調節(jié)放電電流大?。粌戎贸浞烹娔Ｐ偷目刂茩z測模塊，控制連接所述充電模塊和放電模塊，并與所述電池管理模塊通訊連接。
7.根據(jù)權利要求6所述檢測裝置，其特征在于，所述電池模塊是被測電池組，所述電池管理模塊是該被測電池組的電池管理系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求6所述檢測裝置，其特征在于，所述電池模塊，由η個組成被測電池組的同批次單體電池串接而成，所述被測電池組包括a個并聯(lián)模塊、每個并聯(lián)模塊由b個單體電池串接而成，或者所述被測電池組包括b個串聯(lián)模塊、每個串聯(lián)模塊由a個單體電池并聯(lián)而成，a、b、n為自然數(shù)，n<10 ；所述電池管理模塊，由被測電池組電池管理系統(tǒng)改造而成將原有的電壓采樣電路的放大倍數(shù)調整至&倍，并將電池模塊的功率電線在該電池管理系統(tǒng)η的電流傳感器上同方向纏繞a圈。
9.根據(jù)權利要求6、7或8所述檢測裝置，其特征在于，還包括與所述控制檢測模塊連接的用于調節(jié)所述電池模塊和電池管理模塊的環(huán)境溫度的溫控裝置。
10.根據(jù)權利要求6、7或8所述檢測裝置，其特征在于，還包括與所述控制檢測模塊連接的還包括用于顯示、存儲、處理數(shù)據(jù)的上位機；所述控制檢測模塊與溫控裝置、充電模塊、 放電模塊和電池管理模塊通過總線連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池組SOC計算精度的檢測裝置及其方法，其中裝置包括控制檢測模塊及其連接的溫控裝置、放電模塊、充電模塊和電池管理模塊以及對應電池模塊方法包括通過溫控裝置調節(jié)電池模塊和電池管理模塊的環(huán)境溫度至；按汽車行駛充放電模型控制充電模塊和放電模塊在0到內對電池模塊充放電，記錄時電池管理模塊輸出的SOC值；對電池模塊恒流放電獲得真實SOC值，計算SOC誤差。這種檢測裝置及其方法，能夠更為準確、高效、簡單地檢測在各種不同工況、環(huán)境下，電池管理系統(tǒng)計算電池組SOC的精度。
文檔編號G01R31/36GK102169167SQ201110031319
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者劉洋成, 洛志宏, 黎威 申請人:深圳市佳華利道新技術開發(fā)有限公司