电池的SOC估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种电池的SOC估计方法及装置，属于电池管理技术领域。所述方法包括获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T‑S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。以此实现高精度地估算电池的SOC值。

【技术实现步骤摘要】
电池的SOC估计方法及装置
本专利技术涉及电池管理
，具体而言，涉及一种电池的SOC估计方法及装置。
技术介绍
SOC(StateofCharge)定义为在一定放电倍率下，电池剩余电量与相同条件下额定容量的比值。动力电池SOC估计问题属于非线性、精度要求高的估计问题，给实时在线估算带来很大的困难。目前，动力电池SOC的估计方法有很多。但是现有的方法在估计锂电池的SOC存在着一些缺点。例如，放电法，无法在电动汽车行驶中使用；开路电压法需要长时间等待电池静止时间，无法应用动态工作状况；安时法存在累积误差，难以消除；卡尔曼滤波方法中电池模型精度要求高，噪声统计不准确等等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种电池的SOC估计方法及装置，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种电池的SOC估计方法，所述方法包括：获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T-S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。第二方面，本专利技术实施例提供了一种电池的SOC估计装置，所述装置包括：获取单元，用于获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；估算值获得单元，用于基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T-S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。本专利技术实施例提供了一种电池的SOC估计方法及装置，所述方法包括获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T-S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。以此实现高精度地估算电池的SOC值。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图；图2为本专利技术第一实施例提供的电池的SOC估计方法的流程图；图3为本专利技术第一实施例提供的电池的等效电路模型的示意图；图4为本专利技术第一实施例提供的开路电压法的结果示意图；图5为本专利技术第一实施例提供的第一SOC值对应的隶属度函数的示意图；图6为本专利技术第一实施例提供的第二SOC值对应的隶属度函数的示意；图7为本专利技术第一实施例提供的电池的SOC的实际值与卡尔曼算法的估计值的关系示意图；图8为本专利技术第一实施例提供的电池的SOC的实际值与SOC估计方法的关系示意图；图9为本专利技术第一实施例提供的电池的SOC实际值与卡尔曼算法计算值、SOC估计方法估计值的比较示意图；图10为本专利技术第二实施例提供的电池的SOC估计装置的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。请参阅图1，图1示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备100的结构框图。该电子设备100可以作为用户终端，也可以是计算机或服务器，所述用户终端可以为手机或平板电脑。如图1所示，电子设备100可以包括存储器110、存储控制器111、处理器112和电池的SOC估计装置。存储器110、存储控制器111、处理器112各元件之间直接或间接地电连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。电池的SOC估计方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器110中的软件功能模块，例如所述电池的SOC估计装置包括的软件功能模块或计算机程序。存储器110可以存储各种软件程序以及模块，如本申请实施例提供的电池的SOC估计方法及装置对应的程序指令/模块。处理器112通过运行存储在存储器110中的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的电池的SOC估计方法。存储器110可以包括但不限于随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(ElectricErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)等。处理器112可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。第一实施例请参照图2，本专利技术实施例提供了一种电池的SOC估计方法，所述方法包括：步骤S200：获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；荷电状态，(StateofCharge，SOC)也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。作为一种实施方式，卡尔曼滤波算法比较依赖于电池等效电路模型，建立准确的电池模型是算法的关键。请参见图3，在本实施例中，选择一阶RC等效电路模型作为动力锂电池模型，该模型能较好地体现电池的动静态特性。在考虑到温度、电流以及充放电过程中内阻差异的情况下，可以比较准确地模拟电池的充放电行为，其结构相对比较简单，计算量较小。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池的SOC估计方法，其特征在于，所述方法包括：获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T‑S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。

【技术特征摘要】
1.一种电池的SOC估计方法，其特征在于，所述方法包括：获取基于卡尔曼滤波算法计算得到的所述电池的第一SOC值以及获取基于开路电压法计算得到的所述电池的第二SOC值；基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T-S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述T-S模糊模型包括第一隶属度函数、第二隶属度函数、第三隶属度函数、第四隶属度函数、第五隶属度函数以及第六隶属度函数，所述基于所述第一SOC值、所述第二SOC值以及采用T-S模糊模型，获得所述电池的SOC估算值，包括：基于所述第一隶属度函数、第二隶属度函数、第三隶属度函数、第四隶属度函数、第五隶属度函数、第六隶属度函数、所述第一SOC值、所述第二SOC值以及预设的规则，获得所述电池的SOC估算值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一隶属度函数、第二隶属度函数、第三隶属度函数、第四隶属度函数、第五隶属度函数、第六隶属度函数、所述第一SOC值、所述第二SOC值以及预设的规则，获得所述电池的SOC估算值，包括：基于所述第一隶属度函数以及所述第一SOC值，获得所述第一SOC值对应的第一隶属度值；基于所述第二隶属度函数以及所述第一SOC值，获得所述第一SOC值对应的第二隶属度值；基于所述第三隶属度函数以及所述第一SOC值，获得所述第一SOC值对应的第三隶属度值；基于所述第四隶属度函数以及所述第二SOC值，获得所述第二SOC值对应的第四隶属度值；基于所述第五隶属度函数以及所述第二SOC值，获得所述第二SOC值对应的第五隶属度值；基于所述第六隶属度函数以及所述第二SOC值，获得所述第二SOC值对应的第六隶属度值；基于所述第一SOC值、所述第一隶属度值、所述第二隶属度值、所述第三隶属度值、所述第二SOC值、所述第四隶属度值、所述第五隶属度值以及所述第六隶属度值以及加权平均法，获得所述电池的SOC估算值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一SOC值、所述第一隶属度值、所述第二隶属度值、所述第三隶属度值、所述第二SOC值、所述第四隶属度值、所述第五隶属度值以及所述第六隶属度值以及加权平均法，获得所述电池的SOC估算值，包括：基于获得所述电池的SOC估算值，其中，y为所述电池的SOC估算值，SOC1为所述第一SOC值，SOC2为所述第二SOC值，为所述第一隶属度值，为所述第二隶属度值，为所述第三隶属度值，为所述第四隶属度值，为所述第五隶属度值，为所述第六隶属度值。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一隶属度函数的表达式为所述第三隶属度函数的表达式为所述第三隶属度函数的表达式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，
申请(专利权)人：山东谦恒电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37