一种动力电池SOC值估算方法技术

本发明专利技术涉及电池管理系统，具体为一种动力电池SOC值估算方法，该方法包括：根据整车工况，确定单体测试参数；在所述单体测试参数基础上，通过试验获取单体电性能参数；根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值；根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值。通过本发明专利技术，提高了动力电池SOC的估算精度。

A method for estimating SOC value of power battery

The invention relates to a battery management system, in particular to a power battery SOC estimation method, the method includes: according to the vehicle conditions, determine the single test parameters; in the monomer test parameters on the basis of obtaining the single electrical performance parameters through experiment; according to the single electric performance parameters, calculated by the battery predictive voltage value; according to the prediction of battery voltage value, power battery SOC. By the invention, the estimation accuracy of the power battery SOC is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池SOC值估算方法
本专利技术涉及电池管理系统，具体为一种动力电池SOC值估算方法。
技术介绍
近年来，运输用途排放的温室气体占全世界能源温室气体的20％以上，其中3/4是由车辆所排放，为应对汽车工业快速发展带来的环境污染、石油资源枯竭等问题，各国都在积极开展研究新能源汽车研究。锂离子电池以能量密度大、工作电压高、循环寿命长和自放电率低等特点，在动力电池领域的应用越来越多。电池核心功能包含：SOC(thestateofcharge，电池荷电状态)、SOH(thestateoffunction，功能状态)、SOF(thestateofhealth，寿命状态)，电池核心功能估算准确与否，直接影响整车续驶里程、动力性、电池使用寿命，是新能源汽车产品开发的核心技术之一，而SOH、SOF估算精度依赖于SOC的高精度估算。目前，国内电动汽车产品SOC估算以安时积分法为主，OCV(Opencircuitvoltage，开路电压)修正法为辅的方法进行。具体地，OCV修正法：建立开路电压OCV与SOC之间的函数关系，根据标定OCV值获取电池SOC。安时积分法：通过电流积分计算电池电量变化，电池额定电量及初始SOC获取电池实时SOC值，具体地，安时积分法是将动力电池额定容量C额代入到公式SOC0+Q积分/C额得到电池实时SOC值，需要说明的是，SOC0为动力电池的初始SOC值，Q积分为动力电池在工况过程中充电或放电状态时电量的积分。动力电池的额定容量C额为电池的标称容量。但安时积分法计算量小，原理简单，但存在估计准确性依赖电流测量精度、误差无法过程自校正而随时间累积发散等问题。OCV修正法的准确测量需要电池静置1小时以上，因此在整车运行过程中无法实现，不适宜电动车SOC值实时在线检测。若将安时积分法与OCV修正法连用，但在整车使用过程中SOC精度无法保证，也不适用于SOC使用窗口基本处在电池平台期的功率型电池。
技术实现思路
本专利技术提供了一种动力电池SOC值估算方法，以提高动力电池SOC的估算精度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种动力电池SOC值估算方法，所述方法包括：根据整车工况，确定单体测试参数；在所述单体测试参数基础上，通过试验获取单体电性能参数；根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值；根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值。优选地，所述方法还包括：基于电池实际容量，通过安时积分法计算得到第一SOC值；将所述动力电池SOC值与所述第一SOC值做差得到SOC误差；检测所述SOC误差是否在第一设定值范围内；如果是，确定动力电池SOC估算方法有效。优选地，所述整车工况为NEDC工况。优选地，所述单体测试参数包括：电池的电流范围、温度范围以及所述电流范围的使用频率、所述温度范围的使用频率。优选地，所述单体电性能参数包括：开路电压曲线、单体容量积分曲线、单体电压变化曲线、单体电流变化曲线以及单体温度变化曲线；所述通过试验获取单体电性能参数包括：在所述单体测试参数基础上，通过开路电压试验得到所述开路电压曲线；在当前温度范围、电流范围、所述电流范围的使用频率以及所述温度范围的使用频率的基础上设置试验点，通过单体电性能试验得到所述单体电压变化曲线、所述单体电流变化曲线、所述单体温度变化曲线或所述单体容量积分曲线。优选地，所述单体电性能试验包括以下任一种或多种：对电池单体进行不同倍率的容量测试；对电池单体进行在不同倍率的单一及组合脉冲测试；对电池单体进行基于整车工况换算的工况测试。优选地，所述根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值包括：根据所述单体电性能参数，计算得到等效电路模型的模型参数的欧姆内阻、转移阻抗以及扩散阻抗；将所述开路电压值、所述欧姆内阻、所述转移阻抗以及所述扩散阻抗带入所述等效电路模型中，计算得到模组预测电压值。优选地，所述根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值包括：将所述电池预测电压值带入龙伯格观测器，循环逼近得到动力电池SOC值。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的动力电池SOC值估算方法，根据整车工况，确定单体测试参数；根据所述单体测试参数，通过试验获取单体电性能参数；根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值；根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值。通过本专利技术，提高了动力电池SOC的估算精度。附图说明图1是本专利技术实施例动力电池SOC值估算方法的一种流程图。图2是本专利技术实施例中有关工况测试电流时间图。图3是本专利技术实施例中Randle等效电路模型。图4是本专利技术实施例动力电池SOC值估算方法的另一种流程图。图5是本专利技术实施例中一种SOC估算精度验证图。具体实施方式为了使本领域技术人员能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作详细说明。如图1所示，是本专利技术实施例动力电池SOC值估算方法的一种流程图，包括以下步骤：步骤100：根据整车工况，确定单体测试参数。具体地，所述整车工况可以为：NEDC工况。进一步，本专利技术实施例中，整车工况除了NEDC工况外，还可以是Loadcycle工况，具体地，Loadcycle工况为针对重度混合动力汽车的一种工况，相对于NEDC工况，Loadcycle工况可以适用于混合动力汽车，因此本专利技术实施例动力电池SOC值估算方法应用的领域更加广泛。所述单体测试参数包括：电池的电流范围、温度范围以及所述电流范围的使用频率、所述温度范围的使用频率。步骤101：在所述单体测试参数基础上，通过试验获取单体电性能参数。具体地，所述单体电性能参数包括：开路电压曲线、单体容量积分曲线、单体电压变化曲线、单体电流变化曲线以及单体温度变化曲线。在所述单体测试参数基础上，所述通过试验获取单体电性能参数包括：通过开路电压试验得到所述开路电压曲线；在当前温度范围、电流范围、所述电流范围的使用频率以及所述温度范围的使用频率的基础上设置试验点，通过单体电性能试验得到所述单体电压变化曲线、所述单体电流变化曲线、所述单体温度变化曲线或所述单体容量积分曲线。需要说明的是，由整车工况确定当前温度范围、电流范围、所述电流范围的使用频率以及所述温度范围的使用频率，即在当前温度范围内，如果温度范围的使用频率较高，则在所述单体电压变化曲线、所述单体电流变化曲线、所述单体温度变化曲线或所述单体容量积分曲线中采集的点(即试验点)较多；例如，基于整车工况，确认电池使用温度范围为(0℃，20℃)，在20℃占温度范围的比例为50％，在10℃占温度范围的比例为30％，0℃占温度范围的比例为20％，则进行单体电性能试验时，试验点设置数目在20℃时大于在10℃时大于在0℃数目。同样，在当前电流范围内，如果电流范围的使用频率较高，则在所述单体电压变化曲线、所述单体电流变化曲线、所述单体温度变化曲线或所述单体容量积分曲线中采集的点(即试验点)较多；例如，基于整车工况，确认电流范围为0A～30A，例如当电流在0A～10A段时，占整个电流范围的比例为30％；在10A～20A段时，占整个电流范围的比例为50％；在20A～30A段时，占整个电流范围的比例为20％，则单体试验参数设置时，试验点设置数目在10A～20A段大于在0A～10A段大于在20A～30A段。具体地，开路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述方法包括：根据整车工况，确定单体测试参数；在所述单体测试参数基础上，通过试验获取单体电性能参数；根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值；根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述方法包括：根据整车工况，确定单体测试参数；在所述单体测试参数基础上，通过试验获取单体电性能参数；根据所述单体电性能参数，计算得到电池预测电压值；根据所述电池预测电压值，得到动力电池SOC值。2.根据权利要求1所述的动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述方法还包括：基于电池实际容量，通过安时积分法计算得到第一SOC值；将所述动力电池SOC值与所述第一SOC值做差得到SOC误差；检测所述SOC误差是否在第一设定值范围内；如果是，确定动力电池SOC估算方法有效。3.根据权利要求1或2所述的动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述整车工况为NEDC工况。4.根据权利要求3所述的动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述单体测试参数包括：电池的电流范围、温度范围以及所述电流范围的使用频率、所述温度范围的使用频率。5.根据权利要求4所述的动力电池SOC值估算方法，其特征在于，所述单体电性能参数包括：开路电压曲线、单体容量积分曲线、单体电压变化曲线、单体电流变化曲线以及单体温度变化曲线；所述通过试验获取单体电性能参数包括：在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐钦建，秦李伟，夏顺礼，赵久志，雷婷，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34