电池荷电状态SOC值的估算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电池荷电状态SOC值的估算方法及装置，其中，该方法包括：检测电池是否处于充电状态或者放电状态；在电池处于充电状态或者放电状态的情况下，通过安时积分法确定电池的荷电状态SOC值；在电池不处于充电状态和放电状态，且在电池的充电回路断开或者放电回路断开的情况下，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值；通过本发明专利技术，解决了电池SOC估算方法估算的SOC准确度不高的问题，提高了SOC的估算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种电池荷电状态SOC值的估算方法及装置。
技术介绍
通信电源是为通信基站或者通信机房等通讯设备提供能量的设备，而蓄电池是通信电源的重要组成部分，能够为通信设备提供备用电源。近年来，随着各个国家对节能减排和发展低碳经济越来越重视，磷酸铁锂(LiFePO4)电池以其独特的优点得到了越来越广泛的应用。磷酸铁锂电池相比之前一直广泛应用的铅酸电池，具有循环寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保等优势，因此在多个领域得到快速的推广和良好使用，例如通信电源储能设备、新能源储能设备、大型电动车、医疗仪器等。随着磷酸铁锂电池应用的推广，电池管理系统也得到了广泛的应用，为了充分发挥电池的动力性能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命，提高其作为储能设备的使用性能，电池管理系统需要对电池的荷电状态(State-of-Charge，简称SOC)进行准确估算，SOC是用来描述电池使用过程中可充入和放出容量的重要参考因素。电池的SOC和很多因素有关，如温度、电流、寿命、电化学效应等，且具有很强的非线性关系，给SOC实时在线估算带来很大的困难。相关技术中的电池SOC的估算方法主要有：安时积分法、开路电压法、卡尔曼滤波、内阻法、人工神经网络等。其中人工神经网络法、卡尔曼滤波法由于系统设置复杂，而且在电池管理系统中对硬件配置要求较高，并未得到广泛的应用；内阻法存在着估算内阻的困难，在硬件上难以实现；开路电压法需要使用到开路电压，需要电池组的长时间静置，一般系统不具备静置条件。相比较而言，安时积分法由于简单有效而常被采用，但安时积分法由于可能只考虑电流对时间的积分，或者可能结合动态放电曲线对容量进行修正，但动态曲线受到温度、电流、寿命等因素的影响，因此预估出来的电池SOC也不准确。针对相关技术中的电池SOC估算方法估算的SOC准确度不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池荷电状态SOC值的估算方法及装置，以至少解决相关技术中电池SOC估算方法估算的SOC准确度不高的问题。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种电池荷电状态SOC值的估算方法，包括：检测电池是否处于充电状态或者放电状态；在电池处于充电状态或者放电状态的情况下，通过安时积分法确定电池的荷电状态SOC值；在电池不处于充电状态和放电状态，且在电池的充电回路断开或者放电回路断开的情况下，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值。在本专利技术实施例中，通过以下方式确定电池是否处于充电状态或者放电状态：检测电池的电流是否大于预定阈值；在电流大于预定阈值的情况下，电池处于充电状态或者放电状态。在本专利技术实施例中，在电池的充电回路断开的情况下，对应关系为用于指示电池的充电开路电压和SOC值的对应关系的充电开路电压曲线；在电池的放电回路断开的情况下，对应关系为用于指示电池的放电开路电压和SOC值的对应关系的放电开路电压曲线。在本专利技术实施例中，充电开路电压曲线通过以下方式获取：在电池的充电过程中，每隔第一预定时间段记录一组SOC值和电池的充电开路电压值，其中，两个相邻的预定时间段之间设置有停止对电池进行充电的静置时间段；根据记录的多组SOC值和电池的充电开路电压值拟合成充电开路电压曲线；放电开路电压曲线通过以下方式获取：在电池的完放电过程中，每隔第二预定时间段记录一组SOC值和电池的放电开路电压值，其中，两个相邻的预定时间段之间设置有停止对电池进行放电的静置时间段；根据记录的多组SOC值和电池的放电开路电压值拟合成放电开路电压曲线。在本专利技术实施例中，该方法还包括：按照以下方式对充电开路电压曲线或放电开路电压曲线进行修正：根据电池所接入设备的功耗对充电开路电压曲线进行修正或者对放电开路电压曲线进行修正。在本专利技术实施例中，在电池的充电回路断开的情况下，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值包括：查找电池的当前电压值落入的充电开路电压曲线上的第一取值区间；对第一取值区间所对应的两点所对应的两组SOC值和电池的充电开路电压采用线性差值算法计算当前电压值对应的SOC值；在电池的放电回路断开的情况下，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值包括：查找电池的当前电压值落入的放电开路电压曲线上的第二取值区间；对第二取值区间所对应的两点所对应的两组SOC值和电池的放电开路电压采用线性差值算法计算当前电压值对应的SOC值。在本专利技术实施例中，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值之后，该方法还包括：在第三预定时间之后，若充电回路仍然断开，则根据充电开路电压曲线每隔第四预定时间对SOC值进行修正；或者，在第五预定时间之后，若放电回路仍然断开，则根据放电开路电压曲线每隔第六预定时间对SOC值进行修正。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种电池荷电状态SOC值的估算装置，包括：检测模块，用于检测电池是否处于充电状态或者放电状态；第一确定模块，用于在所述电池处于充电状态或者放电状态的情况下，通过安时积分法确定电池的荷电状态SOC值；第二确定模块，用于在电池不处于充电状态和放电状态，且在电池的充电回路断开或者放电回路断开的情况下，根据电池的电池开路电压和SOC值的对应关系确定荷电状态SOC值。在本专利技术实施例中，检测模块还用于通过以下方式确定电池是否处于充电状态或者放电状态：检测电池的电流是否大于预定阈值；在电流大于预定阈值的情况下，电池处于充电状态或者放电状态。在本专利技术实施例中，在电池的充电回路断开的情况下，对应关系为用于指示电池的充电开路电压和SOC值的对应关系的充电开路电压曲线；在电池的放电回路断开的情况下，对应关系为用于指示电池的放电开路电压和SOC值的对应关系的放电开路电压曲线。在本专利技术实施例中，充电开路电压曲线通过以下方式获取：在电池的充电过程中，每隔第一预定时间段记录一组SOC值和电池的充电开路电压值，其中，两个相邻的预定时间段之间设置有停止对电池进行充电的静置时间段；根据记录的多组SOC值和电池的充电开路电压值拟合成充电开路电压曲线；放电开路电压曲线通过以下方式获取：在电池的完放电过程中，每隔第二预定时间段记录一组SOC值和电池的放电开路电压值，其中，两个相邻的预定时间段之间设置有停止对电池进行放电的静置时间段；根据记录的多组SOC值和电池的放电开路电压值拟合成放电开路电压曲线。在本专利技术实施例中，该装置还包括：修正模块，用于按照以下方式对充电开路电压曲线或放电开路电压曲线进行修正：根据电池所接入设备的功耗对充电开路电压曲线进行修正或者对放电开路电压曲线进行修正。在本专利技术实施例中，第二确定模块包括：第一查找单元，用于在电池的充电回路断开的情况下，查找电池的当前电压值落入的充电开路电压曲线上的第一取值区间；第一计算单元，用于对第一取值区间所对应的两点所对应的两组SOC值和电池的充电开路电压采用线性差值算法计算当前电压值对应的SOC值；第二确定模块还包括：第二查找单元，用于在电池的放电回路断开的情况下，查找电池的当前电压值落入的放电开路电压曲线上的第二取值区间；第二计算单元，用于对第二取值区间所对应的两点所对应的两组SOC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池荷电状态SOC值的估算方法，其特征在于，包括：检测电池是否处于充电状态或者放电状态；在所述电池处于所述充电状态或者所述放电状态的情况下，通过安时积分法确定所述电池的荷电状态SOC值；在所述电池不处于所述充电状态和所述放电状态，且在所述电池的充电回路断开或者放电回路断开的情况下，根据所述电池的电池开路电压和所述SOC值的对应关系确定所述荷电状态SOC值。

【技术特征摘要】
1.一种电池荷电状态SOC值的估算方法，其特征在于，包括：检测电池是否处于充电状态或者放电状态；在所述电池处于所述充电状态或者所述放电状态的情况下，通过安时积分法确定所述电池的荷电状态SOC值；在所述电池不处于所述充电状态和所述放电状态，且在所述电池的充电回路断开或者放电回路断开的情况下，根据所述电池的电池开路电压和所述SOC值的对应关系确定所述荷电状态SOC值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定电池是否处于充电状态或者放电状态：检测所述电池的电流是否大于预定阈值；在所述电流大于所述预定阈值的情况下，所述电池处于所述充电状态或者所述放电状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电池的充电回路断开的情况下，所述对应关系为用于指示所述电池的充电开路电压和所述SOC值的对应关系的充电开路电压曲线；在所述电池的放电回路断开的情况下，所述对应关系为用于指示所述电池的放电开路电压和所述SOC值的对应关系的放电开路电压曲线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述充电开路电压曲线通过以下方式获取：在所述电池的充电过程中，每隔第一预定时间段记录一组所述SOC值和所述电池的充电开路电压值，其中，两个相邻的所述预定时间段之间设置有停止对所述电池进行充电的静置时间段；根据记录的多组所述SOC值和所述电池的充电开路电压值拟合成所述充电开路电压曲线；所述放电开路电压曲线通过以下方式获取：在所述电池的完放电过程中，每隔第二预定时间段记录一组所述SOC值和所述电池的放电开路电压值，其中，两个相邻的所述预定时间段之间设置有停止对所述电池进行放电的静置时间段；根据记录的多组所述SOC值和所述电池的放电开路电压值拟合成所述放电开路电压曲线。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：按照以下方式对所述充电开路电压曲线或放电开路电压曲线进行修正：根据所述电池所接入设备的功耗对所述充电开路电压曲线进行修正或者对所述放电开路电压曲线进行修正。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述电池的充电回路断开的情况下，根据所述电池的电池开路电压和所述
\tSOC值的对应关系确定所述荷电状态SOC值包括：查找所述电池的当前电压值落入的所述充电开路电压曲线上的第一取值区间；对所述第一取值区间所对应的两点所对应的两组所述SOC值和所述电池的充电开路电压采用线性差值算法计算所述当前电压值对应的SOC值；在所述电池的放电回路断开的情况下，根据所述电池的电池开路电压和所述SOC值的对应关系确定所述荷电状态SOC值包括：查找所述电池的当前电压值落入的所述放电开路电压曲线上的第二取值区间；对所述第二取值区间所对应的两点所对应的两组所述SOC值和所述电池的放电开路电压采用线性差值算法计算所述当前电压值对应的SOC值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述电池的电池开路电压和所述SOC值的对应关系确定所述荷电状态SOC值之后，所述方法还包括：在第三预定时间之后，若所述充电回路仍然断开，则根据充电开路电压曲线每隔第四预定时间对所述SOC值进行修正；或者，在第五预定时间之后，若所述放电回路仍然断开，则根据所述放电开路电压曲线每隔第六预定时间对所述SOC值进行修正。8.一种电池荷电状态SOC值的估...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶彦宏，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44