本發(fā)明涉及到電池管理
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別是涉及到電池SOC的修正方法、修正裝置及電池SOH估算方法。
背景技術(shù):
:SOC一般定義為電池剩余電量相對(duì)于滿充電量的百分比,正確估計(jì)蓄電池的SOC,就能夠在實(shí)現(xiàn)整車能量管理時(shí),避免對(duì)電動(dòng)汽車蓄電池造成損害,合理利用蓄電池提供的電能,提高電池的利用率,延長電池組的使用壽命。SOC估計(jì)有其特殊性,溫度不同、倍率不同、SOC點(diǎn)不同。電池放電倍率越大,放出電量越少;電池工作的溫度過高或過低,可用容量降低;由于有老化和自放電因素的存在,SOC值需要不斷修正。由上可知SOC的計(jì)算,關(guān)鍵在于對(duì)電池剩余電量與滿充電量的估算。目前電池SOC估算策略主要有:開路電壓法、安時(shí)積分法、內(nèi)阻法、線性模型法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法、動(dòng)態(tài)逼近法等。其中開路法是指電池空載時(shí)的開路電壓與其充電狀態(tài)之間成線性關(guān)系,但要求電池必須開路,不連接負(fù)載,且需要經(jīng)過相當(dāng)長的穩(wěn)定期后才精確,這些條件在電池使用狀態(tài)中比較難達(dá)到。安時(shí)積分法即通過電池工作電流用庫侖計(jì)數(shù)求取電流對(duì)時(shí)間的積分,從而確定SOC,利用該方法可以實(shí)時(shí)計(jì)算SOC,但安時(shí)積分法的誤差會(huì)隨著時(shí)間推移而增大,且安時(shí)積分法無法估計(jì)初始狀態(tài)的SOC值。而線性模糊法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等實(shí)現(xiàn)方法對(duì)運(yùn)算設(shè)備資源要求很高。因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的主要目的為提供一種電池SOC的修正方法,旨在解決現(xiàn)有SOC估算方法運(yùn)用于電池使用狀態(tài)下不精準(zhǔn),導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)不能及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)控電池使用狀態(tài),影響電池使用壽命和安全性的問題。本發(fā)明提出一種電池SOC的修正方法,包括:電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并確定修正系數(shù);在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池時(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值。優(yōu)選地,在電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCo的步驟之前,還包括:在電池管理系統(tǒng)中輸入電池不同放電倍率、不同溫度下的OCV曲線表、EDV曲線表。優(yōu)選地,所述在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值的步驟之前,還包括初始SOC值的估算,根據(jù)電池初始上電后根據(jù)OCV曲線估算初始的SOC值。優(yōu)選地,所述ΔSOCe計(jì)算方法為:ΔSOCe=SOCe-SOCp;所述ΔSOCo計(jì)算方法為:ΔSOCo=SOCo-SOCp;優(yōu)選地,所述ΔSOCe或ΔSOCo的修正公式為:ΔSOC后=ΔSOC前-∫|(1-x)*I|d(t),其中ΔSOC前表示對(duì)平滑修正前的ΔSOC值,ΔSOC后表示對(duì)平滑修正后的ΔSOC值,x為電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOC后=0時(shí),完成修正,所述ΔSOC前值為ΔSOCe值或ΔSOCo值。優(yōu)選地,所述ΔSOCe的修正執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高于ΔSOCo的修正執(zhí)行,當(dāng)ΔSOCe≠0時(shí),對(duì)ΔSOCo清零;當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo>0或ΔSOCe>0,ΔSOCo=0時(shí),充電狀態(tài)下,增大電流積分的縮放系數(shù),放電狀態(tài)下,減小增大電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo或ΔSOCe<0,ΔSOCo=0時(shí),充電狀態(tài)下,減小增大電流積分的縮放系數(shù),放電狀態(tài)下,增大電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOCo=0,ΔSOCe=0時(shí),增大電流積分的縮放系數(shù)為1,不作縮放。本發(fā)明還提出一種電池SOH的估算方法,包括:電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并確定修正系數(shù);在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池時(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值;根據(jù)平滑處理修正后的放電曲線確定電池滿充狀態(tài),并對(duì)電池滿充后,再放電至放電末端時(shí)的累計(jì)放電容量推定滿充容量值,進(jìn)而得到SOH估算值。優(yōu)選地,所述滿充容量值的推定公式為:FCC=DiscCap/(1-SocLearn),其中,F(xiàn)CC為滿充容量;DiscCap為滿充后到放電末端的累計(jì)放電容量;SocLearn為放電末端自學(xué)習(xí)FCC的SOC點(diǎn)。本發(fā)明還提出一種電池SOC的修正裝置,包括:第一獲取模塊,用于電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;第二獲取模塊,用于根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;數(shù)據(jù)處理模塊,用于通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并確定修正系數(shù);平滑修正模塊,用于在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值。優(yōu)選地,所述電池SOC的修正裝置還包括數(shù)據(jù)輸入模塊,用于在電池管理系統(tǒng)中輸入電池不同放電倍率、不同溫度下的OCV曲線表、EDV曲線表。優(yōu)選地,所述電池SOC的修正裝置還包括初始數(shù)據(jù)估算模塊,用于動(dòng)力電池初始上電后,根據(jù)OCV曲線估算初始的SOC值。本發(fā)明有益效果:本發(fā)明提供的電池SOC的修正方法,估算SOC運(yùn)算簡便,對(duì)設(shè)備的運(yùn)算能力要求低,結(jié)合安時(shí)積分、ΔSOCo修正、ΔSOCe修正算法,發(fā)揮各算法的長處,相互彌補(bǔ)不足,能在電池使用過程中根據(jù)不同狀況進(jìn)行修正,并將修正參數(shù)作為安時(shí)積分一個(gè)變量因子平滑修正,保證曲線的平滑修正,滿足電池高度非線性系統(tǒng)的要求,適用于各種電池的SOC估算。在本發(fā)明SOC修正估算基礎(chǔ)上,本發(fā)明中的SOH的估算也得到精準(zhǔn)調(diào)控,電池管理系統(tǒng)可以更及時(shí)、更準(zhǔn)確地調(diào)控電池使用狀態(tài),延長電池使用壽命、增大電池使用安全保障。附圖說明圖1本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOC的修正方法流程圖;圖2本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOC的修正方法估算SOC過程示意圖;圖3本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOC的修正方法中執(zhí)行ΔSOCo修正的過程示意圖;圖4本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOC的修正方法中執(zhí)行ΔSOCe修正的過程示意圖;圖5本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOH的估算方法流程圖;圖6本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOH的估算過程示意圖;圖7本發(fā)明一實(shí)施例中電池SOC的修正裝置結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。參照?qǐng)D1,本發(fā)明實(shí)施例提出一種電池SOC的修正方法,包括:S1:電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;S2:根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;S3:通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并根據(jù)修正量以及當(dāng)前曲線確定修正系數(shù);S4:在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值。如圖2所示,當(dāng)達(dá)到觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間執(zhí)行OCV估算,得到ΔSOCo對(duì)SOC值的修正;當(dāng)達(dá)到觸發(fā)ΔSOCe修正的設(shè)定電壓執(zhí)行EDV估算,得到ΔSOCe對(duì)SOC值的修正;電池管理系統(tǒng)通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并根據(jù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)確定并執(zhí)行ΔSOCo或ΔSOCe對(duì)SOC的修正。根據(jù)修正量以及當(dāng)前放電曲線確定電流積分縮放系數(shù)x,得到SOC修正系數(shù)Gain,Gain=|1-x|,并將所述修正系數(shù)|1-x|作為安時(shí)積分∫Gain*Id(t)的一個(gè)變量因子,代入預(yù)先估算初始SOC,計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC逐步趨近真實(shí)值。其中,所述ΔSOCo修正過程如圖3所示,當(dāng)電池靜置達(dá)到設(shè)定時(shí)間后,進(jìn)行OCV估算電池SOC,根據(jù)電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前采集到的SOC值SOCP,得到ΔSOCo,結(jié)合具體曲線以及修正量,確定修正系數(shù)。所述ΔSOCe修正過程如圖4所示,在電池放電過程中,當(dāng)電池電壓達(dá)到EDV設(shè)定電壓,進(jìn)行EDV估算電池SOC,根據(jù)電池電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe,結(jié)合具體曲線以及修正量,確定修正系數(shù)。電池荷電狀態(tài)(SOC:stateofcharge)的準(zhǔn)確估算是電池充放電控制和動(dòng)力優(yōu)化管理的重要依據(jù),直接影響電池的使用壽命和安全,以及相應(yīng)BMS(BatteryManagementSystem電池管理系統(tǒng))的性能和預(yù)測電池剩余電能使用時(shí)間的準(zhǔn)確性??梢?,電池滿充容量和剩余電量的準(zhǔn)確測量是非常關(guān)鍵的問題。本發(fā)明實(shí)施例基于安時(shí)積分的計(jì)算,靜置狀態(tài)下滿足設(shè)定靜置時(shí)間則利用OCV(OpenCircuitVoltage開路電壓)曲線表得到的ΔSOCo進(jìn)行修正估算、放電狀態(tài)下達(dá)到設(shè)定的電壓值則進(jìn)行EDV(EndofDischargingVoltage放電末端電壓)曲線表得到的ΔSOCe進(jìn)行修正估算,比較估算容量與理論容量得到需要修正的修正容量,然后在電池充放電狀態(tài)下將修正容量以修正系數(shù)的方式代入到安時(shí)積分公式中進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值,同時(shí)避免了跳變式修正,提高用戶體驗(yàn),增強(qiáng)了修正估算精度。電池管理系統(tǒng)可以更及時(shí)、更準(zhǔn)確地調(diào)控電池使用狀態(tài),延長電池使用壽命、增大電池使用安全保障。進(jìn)一步地,在電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCo的步驟之前,還包括:在電池管理系統(tǒng)中輸入電池不同放電倍率、不同溫度下的OCV曲線表、EDV曲線表。所述電池不同放電倍率、不同溫度下的OCV曲線表如下示例:溫度1對(duì)應(yīng)的OCV曲線表:SOC05101520304050607080859095100OCV3.003.053.103.153.253.353.453.553.653.753.853.954.004.054.15I1OCV3.023.073.123.173.273.373.473.573.673.773.873.974.024.074.16I2……………………………………………OCV3.043.093.123.193.293.393.493.593.693.793.893.994.044.094.17Im溫度2對(duì)應(yīng)的OCV曲線表:SOC05101520304050607080859095100OCV3.033.083.133.183.283.383.483.583.683.783.883.984.034.084.18I1OCV3.053.13.153.23.33.43.53.63.73.83.944.054.14.19I2……………………………………………OCV3.073.123.153.223.323.423.523.623.723.823.924.024.074.124.2Im…溫度n對(duì)應(yīng)的OCV曲線表:.....如上所述OCV曲線表中電流對(duì)應(yīng)曲線個(gè)數(shù)為m和溫度對(duì)應(yīng)曲線個(gè)數(shù)為n,OCV曲線表中曲線總共數(shù)量為m*n,曲線的數(shù)量越多估算精度越高。電池管理系統(tǒng)執(zhí)行ΔSOCo修正時(shí),首先通過當(dāng)前溫度電芯溫度查找最接近的溫度對(duì)應(yīng)的曲線表,再根據(jù)靜置之前的運(yùn)行電流查找最接近的電流對(duì)應(yīng)的曲線,由此決定最終的選用曲線,然后根據(jù)當(dāng)前電壓值查找曲線中對(duì)應(yīng)的SOC點(diǎn)。所述EDV曲線表類同于上述OCV曲線表,但適用于電池放電過程中的修正。由于ΔSOCo修正的條件相對(duì)較嚴(yán)格,需要一定的靜置時(shí)間才可以調(diào)用,在此特性限制條件下有些動(dòng)力產(chǎn)品相對(duì)較難達(dá)到,而ΔSOCe修正則沒有這個(gè)限制,但ΔSOCe受限于只能在放電末端來使用(末端放電曲線斜率高)。因此結(jié)合ΔSOCo全范圍修正,以及ΔSOCe修正條件易滿足的優(yōu)點(diǎn),從而能夠及時(shí)修正容量偏差,避免出現(xiàn)容量偏差累積過大的現(xiàn)象。本發(fā)明實(shí)施例結(jié)合安時(shí)積分、ΔSOCo修正、ΔSOCe修正算法,發(fā)揮各算法的長處,相互彌補(bǔ)不足,能在電池使用過程中根據(jù)不同狀況進(jìn)行修正,適用范圍更廣泛。進(jìn)一步地,所述在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值的步驟之前,還包括初始SOC估算,根據(jù)動(dòng)力電池初始上電后根據(jù)OCV曲線估算初始的SOC值。安時(shí)積分計(jì)算時(shí)時(shí)SOC變量過程中,必須在初始SOC值基礎(chǔ)上進(jìn)行不定微積分程序處理,所以初始SOC估算確定也是至關(guān)重要。由于初始OCV與初始SOC存在線性關(guān)系,本發(fā)明實(shí)施例中利用初始上電時(shí)的OCV曲線估算初始SOC值。進(jìn)一步地,所述ΔSOCe計(jì)算方法為:ΔSOCe=SOCe-SOCp;所述ΔSOCo計(jì)算方法為:ΔSOCo=SOCo–SOCp。上述SOCe、SOCo分別為EDV曲線表、OCV曲線表中根據(jù)最終決定選用的曲線,然后根據(jù)當(dāng)前電壓值查找該曲線中對(duì)應(yīng)的理論SOC點(diǎn)值,SOCp為電池管理系統(tǒng)采集的當(dāng)前SOC點(diǎn)值,ΔSOCe、ΔSOCo為需要修正的量。ΔSOCe、ΔSOCo帶有符號(hào)數(shù),正數(shù)表示需要正向修正,即當(dāng)前SOC值偏小,負(fù)數(shù)表示負(fù)向修正,即當(dāng)前SOC值偏大。進(jìn)一步地,所述ΔSOCe或ΔSOCo的修正公式為:ΔSOC后=ΔSOC前-∫|(1-x)*I|d(t),其中ΔSOC前表示對(duì)平滑修正前的ΔSOC值,ΔSOC后表示對(duì)平滑修正后的ΔSOC值,x為電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOC后=0時(shí),完成修正,所述ΔSOC前值為ΔSOCe值或ΔSOCo值。將ΔSOCe、ΔSOCo需要修正的量在電池充放電過程中進(jìn)行電流積分估算時(shí)平滑的去除掉,避免了修正前后放電曲線的跳變式變化顯示,提高用戶使用體驗(yàn),更能滿足用戶使用需求。為使修正量能在安時(shí)積分過程中平滑修正,本發(fā)明實(shí)施例將修正量對(duì)應(yīng)成修正系數(shù)|1-x|,所述修正系數(shù)與電流積分的縮放系數(shù)x相關(guān),使修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池時(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行逐步平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值。進(jìn)一步地,所述ΔSOCe的修正執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高于ΔSOCo的修正執(zhí)行,當(dāng)ΔSOCe≠0時(shí),對(duì)ΔSOCo清零。上述ΔSOCe、ΔSOCo屬于靜態(tài)優(yōu)先級(jí),ΔSOCe的優(yōu)先級(jí)永遠(yuǎn)高于ΔSOCo。即當(dāng)ΔSOCe、ΔSOCo兩個(gè)修正同時(shí)達(dá)到觸發(fā)條件時(shí),只執(zhí)行ΔSOCe修正。本發(fā)明實(shí)施例中的優(yōu)先級(jí)執(zhí)行程序中表現(xiàn)為當(dāng)ΔSOCe≠0時(shí),對(duì)ΔSOCo清零。進(jìn)一步地,當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo>0或ΔSOCe>0,ΔSOCo=0時(shí),充電狀態(tài)下,增大電流積分的縮放系數(shù),放電狀態(tài)下,減小增大電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo或ΔSOCe<0,ΔSOCo=0時(shí),充電狀態(tài)下,減小增大電流積分的縮放系數(shù),放電狀態(tài)下,增大電流積分的縮放系數(shù);當(dāng)ΔSOCo=0,ΔSOCe=0時(shí),電流積分的縮放系數(shù)為1,不作縮放。在電池充放電過程中滿足設(shè)定的修正觸發(fā)條件,電池管理系統(tǒng)執(zhí)行ΔSOCo或ΔSOCe修正,所述的修正觸發(fā)條件為:觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值。充電狀態(tài)下,電池容量是越來越多,若不縮放系數(shù)的話,則為正常的電流積分,若增大電流積分的縮放系數(shù),即使x>1,則加快電流積分的速度,容量增大的速度更快。放電狀態(tài)下,電池容量越來越少,若減少電流積分的縮放系數(shù),即使x<1,則減少電流積分的速度,容量減少的速度更慢,所以電流積分縮放系數(shù)直接影響修正變化平緩度。當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo>0或ΔSOCe>0,ΔSOCo=0時(shí),當(dāng)前的容量比實(shí)際容量要少,需要將缺少的容量在安時(shí)積分中彌補(bǔ)回去。當(dāng)ΔSOCe=0,ΔSOCo或ΔSOCe<0,ΔSOCo=0時(shí),當(dāng)前的容量比實(shí)際容量要多,需要將多的容量在安時(shí)積分中消耗掉。而當(dāng)ΔSOCo=0,ΔSOCe=0時(shí),電流積分的縮放系數(shù)為1,不作縮放修正。本發(fā)明實(shí)施例中的修正規(guī)則使估算SOC運(yùn)算更簡便,而且對(duì)設(shè)備的運(yùn)算能力要求低,但估算精度更高。參照?qǐng)D5,本發(fā)明實(shí)施例還提出一種電池SOH的估算方法,包括:S11:電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;S12:根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;S13:通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并確定修正系數(shù);S14:在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值;S15:根據(jù)平滑處理修正后的放電曲線確定電池滿充狀態(tài),并對(duì)電池滿充后,再放電至放電末端時(shí)的累計(jì)放電容量推定滿充容量值,進(jìn)而得到SOH估算值。如圖6所示,根據(jù)放電過程中修正后的SOC,放電修正完畢后將電池滿充,然后以恒定電流值放電至末端電壓,得到累計(jì)放電容量,累計(jì)放電容量與設(shè)計(jì)容量的比值,即為SOH估算值。電池健康狀態(tài)(SOH:stateofhealth)反應(yīng)的是電池的老化程度,受電解液離子導(dǎo)電性、電解液濃度、蓄電池內(nèi)阻、自放電特性、環(huán)境溫度等多種因素影響,老化失效機(jī)理復(fù)雜,很難建立數(shù)學(xué)模型對(duì)蓄電池的SOH進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。對(duì)于SOH的更新,可在電池處于放空狀態(tài)或滿充狀態(tài)下進(jìn)行,但滿充狀態(tài)在電池使用中更容易達(dá)到,所以本發(fā)明實(shí)施例以滿充為基礎(chǔ)條件,可以確保當(dāng)前電池能夠達(dá)到的最多荷電,由于用戶在實(shí)際使用中完全放空的情景很難達(dá)到,因此以放電達(dá)到末端為條件(相對(duì)容易達(dá)到),具體的末端點(diǎn)根據(jù)實(shí)際電池放電曲線進(jìn)行調(diào)整(大概在10%~20%SOC之間),以滿充后累計(jì)放電容量等比轉(zhuǎn)換得到SOH。在通過對(duì)不同狀態(tài)下對(duì)容量進(jìn)行修正估算,在充放電狀態(tài)下對(duì)容量偏差進(jìn)行平滑修正,從而能夠使?jié)M充容量接近真實(shí)值,且在平滑的容量變化曲線上更容易準(zhǔn)確估算相應(yīng)滿充狀態(tài),得到精度較高的SOH。進(jìn)一步地,所述滿充容量值的推定公式為:FCC=DiscCap/(1-SocLearn),其中,F(xiàn)CC為滿充容量;DiscCap為滿充后到放電末端的累計(jì)放電容量;ocLearn為放電至末端電壓自學(xué)習(xí)FCC的SOC點(diǎn)。上述自學(xué)習(xí)是指,根據(jù)電池放電末端學(xué)習(xí)電池的滿充容量,有了滿充容量,對(duì)放電電流積分,才能估算現(xiàn)有的剩余容量。本發(fā)明實(shí)施例SOH估算是在電池管理系統(tǒng)根據(jù)對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理修正后滿充,再放電至放電末端時(shí)的累計(jì)放電容量推定滿充容量值,使SOH估算值更精準(zhǔn)。電池管理系統(tǒng)可以更及時(shí)、更準(zhǔn)確地調(diào)控電池使用狀態(tài),延長電池使用壽命、增大電池使用安全保障。參照?qǐng)D7,本發(fā)明實(shí)施例還提出一種電池SOC的修正裝置,包括:第一獲取模塊71,用于電池管理系統(tǒng)根據(jù)采集到的電池靜置狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的OCV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出OCV狀態(tài)理論SOC值SOCo,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCP,得到ΔSOCo;第二獲取模塊72,用于根據(jù)采集到的電池放電狀態(tài)下電壓值、電流值以及溫度值與預(yù)設(shè)的EDV曲線表中的電壓值、電流值以及溫度值進(jìn)行匹配,找出EDV理論SOC值SOCe,并根據(jù)當(dāng)前SOC值SOCp,得到ΔSOCe;數(shù)據(jù)處理模塊73,用于通過比較所述ΔSOCo與ΔSOCe,并結(jié)合觸發(fā)ΔSOCo修正設(shè)定的靜置時(shí)間以及觸發(fā)ΔSOCe修正設(shè)定的電壓值,執(zhí)行ΔSOCo對(duì)SOC值的修正或執(zhí)行ΔSOCe對(duì)SOC值的修正,并確定修正系數(shù);平滑修正模塊74,用于在電池充放電過程中將所述修正系數(shù)作為安時(shí)積分計(jì)算電池實(shí)時(shí)SOC變量的一個(gè)變量因子,對(duì)放電曲線進(jìn)行平滑處理,使SOC趨近真實(shí)值。進(jìn)一步地,所述電池SOC的修正裝置還包括數(shù)據(jù)輸入模塊70,用于在電池管理系統(tǒng)中輸入電池不同放電倍率、不同溫度下的OCV曲線表、EDV曲線表。進(jìn)一步地,所述電池SOC的修正裝置還包括初始數(shù)據(jù)估算模塊75,用于動(dòng)力電池初始上電后,根據(jù)OCV曲線估算初始的SOC值。本發(fā)明實(shí)施例中的修正裝置還包括修正顯示模塊,用于顯示修正的曲線,使用戶更直接的感官修正變化,提高用戶體驗(yàn)。本發(fā)明實(shí)施例提供的修正裝置,結(jié)合安時(shí)積分、ΔSOCo修正、ΔSOCe修正算法,發(fā)揮各算法的長處,相互彌補(bǔ)不足,能在電池使用過程中根據(jù)不同狀況進(jìn)行修正,并將修正參數(shù)作為安時(shí)積分一個(gè)變量因子平滑修正,保證曲線的平滑修正,滿足電池高度非線性系統(tǒng)的要求,適用于各種電池的SOC估算,使估算SOC運(yùn)算更簡便,而且對(duì)設(shè)備的運(yùn)算能力要求低,但估算精度更高,方便更快捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)電池使用狀態(tài)的精準(zhǔn)調(diào)控。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域:
,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3