一種自適應(yīng)實(shí)時(shí)修正soc算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]電池組剩余電量?jī)?yōu)化解決方案。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源推廣，電池產(chǎn)業(yè)逐漸增加；然而電池使用起來(lái)卻沒(méi)有想象中的那么方便；短時(shí)間來(lái)看:電池會(huì)隨著電流增加產(chǎn)生極化的問(wèn)題,溫度變化會(huì)對(duì)電池電量有影響，電池自放電也會(huì)有影響，一致性等諸多問(wèn)題，嚴(yán)重的影響了電量計(jì)算的結(jié)果；長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看:電池又會(huì)出現(xiàn)壽命問(wèn)題，電池老化問(wèn)題，以及相關(guān)電池組測(cè)量器件老化問(wèn)題；等等問(wèn)題都在影響制約著電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；
為了解決上述問(wèn)題，目前市面上SOC算法，主要還是集中在安時(shí)法、電壓法、內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和卡爾曼濾波法等；安時(shí)法將電池看作黑箱，不關(guān)心電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，算法簡(jiǎn)單易行，被廣泛應(yīng)用，但是它會(huì)產(chǎn)生累積誤差且無(wú)法消除；電壓法和內(nèi)阻法是根據(jù)電池電壓和電阻與SOC的固定函數(shù)關(guān)系來(lái)對(duì)SOC進(jìn)行估計(jì)，也得到了廣泛應(yīng)用；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和卡爾曼濾波法是近幾年來(lái)比較流行的SOC智能算法，原理較為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有一定的難度；不方便普及；
上述的辦法并不能很好的解決電池組現(xiàn)有的問(wèn)題；同樣廠家生產(chǎn)的電池為什么壽命會(huì)有很大的差異，同樣廠家生產(chǎn)的電池為什么提供電流的總量不一樣；其實(shí)問(wèn)題真的要都?xì)w咎于廠家嗎？會(huì)不會(huì)是因?yàn)槲覀儾粔蛄私怆姵氐奶匦阅?？電池什么時(shí)候才算是充好電？運(yùn)行后的SOC電量真的就是實(shí)際的電量嗎？例如SOC電量只剩下10%的時(shí)候，其實(shí)已經(jīng)不能再提供大電流供電，可是您這里卻不是很了解依然我行我素，您覺(jué)得這樣的結(jié)果對(duì)電池會(huì)好嗎？這樣做壽命當(dāng)然不會(huì)長(zhǎng)了！那么電池在什么時(shí)候可以盡情的釋放電流呢？我想并不是所有人的都懂這些；
這因?yàn)榇嬖谶@樣的問(wèn)題，我們?yōu)榇蠹以O(shè)計(jì)了一套SOC專(zhuān)家系統(tǒng)，就像是為您的電池管理系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)配置一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家一樣，時(shí)刻為您的電池組保駕護(hù)航，以一位經(jīng)驗(yàn)老道的專(zhuān)家親臨一樣，提示您SOC的當(dāng)前值和預(yù)估值；什么時(shí)候您需要收斂一點(diǎn)；什么時(shí)候您可以盡情的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種完善電池剩余電量檢測(cè)功能的算法，提供專(zhuān)家級(jí)別的信息提示，同時(shí)SOC模塊自適應(yīng)系統(tǒng)；根據(jù)專(zhuān)家系統(tǒng)提供的信息，利用底層的各個(gè)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，利用反饋信息實(shí)際測(cè)量的值，和估算值進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)于校驗(yàn)結(jié)果不理想的情況，系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行修正；隨著時(shí)間的推移克服因電池老化和機(jī)械老化問(wèn)題帶來(lái)的測(cè)量誤差，時(shí)間越長(zhǎng)剩余電量計(jì)算的值越準(zhǔn)確；提供更準(zhǔn)確的預(yù)判信息，更高效的電池控制方法，更安全的電池控制系統(tǒng)，使得電池可以發(fā)揮最大作用的同時(shí)壽命更長(zhǎng)久，狀態(tài)更安全；另外還會(huì)保存該地域?qū)?yīng)的專(zhuān)家系統(tǒng)修正信息，極大的縮短了新車(chē)的適應(yīng)過(guò)程；便于維護(hù)和修理； 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明一種完善電池剩余電量檢測(cè)功能的算法，采用步驟如下:
a、判斷當(dāng)前是恢復(fù)狀態(tài)還是完全恢復(fù)狀態(tài)SOC預(yù)估:由于充放電狀態(tài)是由其他模塊提供的因此當(dāng)判斷為非充放電狀態(tài)時(shí)；接下來(lái)判斷系統(tǒng)是進(jìn)入恢復(fù)狀態(tài)還是進(jìn)入完全恢復(fù)狀態(tài)確認(rèn)狀態(tài)；利用系統(tǒng)時(shí)間記錄算的電池組停止工作時(shí)間Static_T0，讀取Static_V0，Static_Il 的值；根據(jù)公式 Static_R0 = Static_V0 / Static_Il,若 Static_R0 高于基準(zhǔn)值R說(shuō)明電池組處于恢復(fù)狀態(tài)，若Static_R0約等于基準(zhǔn)值R說(shuō)明電池組處于完全恢復(fù)狀態(tài)；
b、充放電過(guò)程中剩余SOC值預(yù)測(cè):主要核心思想在于克服電池充放電過(guò)程中極化現(xiàn)象；進(jìn)入充放電狀態(tài)時(shí)；這里引入一個(gè)概念，用戶此刻的SOC剩余電量的值，是在EEPROM中取得預(yù)估值；專(zhuān)家系統(tǒng)此時(shí)會(huì)對(duì)電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，首先通過(guò)控制改變Run_T0的時(shí)間間隔，得到電流值Bat_Cl、電壓值Bat_Vl當(dāng)前溫度Bat_Tl，運(yùn)行時(shí)間Bat_Atl傳給專(zhuān)家系統(tǒng)，由系統(tǒng)將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行修正，以達(dá)到自動(dòng)適應(yīng)的目的；
C、專(zhuān)業(yè)提示信息:對(duì)于極化現(xiàn)象，當(dāng)前溫度值在允許安全范圍內(nèi)，SOC在10%到90%時(shí)，系統(tǒng)允許電池組以最大電流工作；由于電池在0%到10%和90%到100%時(shí)，極化現(xiàn)象明顯；因此，當(dāng)電池組SOC低于10%時(shí)，不適合大電流供電，此刻系統(tǒng)發(fā)出限制信息；當(dāng)系統(tǒng)處于90%和100%之間時(shí)，只是對(duì)充電電流進(jìn)行了限制，對(duì)放電電流沒(méi)有限制，因?yàn)檫@里有極化現(xiàn)象的存在，因此當(dāng)電池組充電到90%時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低充電電流，以免造成過(guò)充電和過(guò)熱危險(xiǎn)等現(xiàn)象；用戶可以根據(jù)限定信息提示，來(lái)做適當(dāng)調(diào)整；從而達(dá)到電池最優(yōu)工作狀態(tài)；
d、預(yù)估值算法與統(tǒng)計(jì):當(dāng)系統(tǒng)第一次上電時(shí)R = U / I ;作為基準(zhǔn)值為電池內(nèi)阻初始狀況；運(yùn)行中利用八1'時(shí)間對(duì)電池當(dāng)前電壓仍當(dāng)前電流11進(jìn)行取值1?1卻1/11，，AR = R1-R,當(dāng)前SOC = (UI + AR*I1)對(duì)應(yīng)的表值；其中AR為化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的極化累積電阻值；由于這里數(shù)據(jù)主要還是依賴R這個(gè)基準(zhǔn)值，因此對(duì)R的處理采用6小時(shí)間隔采樣法；累積10次求一次平均值；更換初始R值，這樣就可以避免因?yàn)殡姵乩匣瘑?wèn)題和線路老化問(wèn)題等；
本發(fā)明一種鋰電池電池組剩余電量自適應(yīng)實(shí)時(shí)修正SOC的算法，還包括電池組各個(gè)模塊電壓電流采集部分；通過(guò)多次采樣法，去極值求均值的辦法進(jìn)行采樣；另外還包含均衡算法部分，多點(diǎn)溫度采集部分；做到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；
本發(fā)明還可以記錄電池組的老化速度，并且對(duì)于每一節(jié)電池進(jìn)行高精度采樣，對(duì)于嚴(yán)重影響整個(gè)電池組系統(tǒng)的電池，做到早提示早更換的目的；
同時(shí)專(zhuān)家體統(tǒng)還會(huì)提示系統(tǒng)自放電效率以及恢復(fù)時(shí)間等；讓用戶可以更全面的了解電池組的信息；并且對(duì)電池的質(zhì)量有一定的了解。
具體實(shí)施方法
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。
[0004]本發(fā)明為一種鋰電池組自適應(yīng)實(shí)時(shí)修正SOC算法，包括如下步驟:
A、采集初始信息判斷狀態(tài):采集各個(gè)模塊中單節(jié)電池的電壓值，計(jì)算出當(dāng)前總電壓。采集線路總電流值。根據(jù)總電壓和總電流的比值求得當(dāng)前電池組內(nèi)阻。并根據(jù)求得的內(nèi)阻，與系統(tǒng)中基準(zhǔn)值R值進(jìn)行比對(duì)。判斷是處于完全恢復(fù)狀態(tài)還是處于恢復(fù)狀態(tài)，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)計(jì)算SOC值，反饋給用戶。采集RT模塊中的時(shí)間，計(jì)算當(dāng)前電池組停止工作時(shí)間，若大于6小時(shí)則記錄專(zhuān)家系統(tǒng)，累積1