一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置，属于电池管理及测试技术领域。所述方法包括获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期，计算得到第一电池荷电状态，当电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态‑开路电压曲线，得到第二电池电荷状态，通过所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态之差并取绝对值，得到电池荷电状态差值，判断电池荷电状态差值与荷电状态阈值之间的关系以确定最终电池荷电状态，利用简单的计算过程满足了不同温度下SOC测试精度，实现了对SOC的估算与校正，计算方法简便可行，试用范围广。

SOC estimation method and device based on cell characteristic curve

The invention discloses a SOC estimation method and a device based on a battery characteristic curve, belonging to the technical field of battery management and testing. The method includes single temperature to obtain initial battery, battery capacity, battery voltage, single cell battery value, current value and current sampling period, the calculated charge state of the first battery, when the battery current value duration less than the current threshold of time is less than the threshold, according to the preset temperature under the state of charge open circuit voltage curve, second battery state of charge, the charge state of the first battery and the second battery state of charge and the difference of the absolute value, get the battery state of charge difference, the relationship between the judgment of battery state of charge difference and charge state threshold to determine the state of charge the final cell, using a simple calculation process to meet the measurement accuracy of SOC under different temperature, realize the SOC estimation and correction, calculation method is simple and feasible, with fan Enclosing.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置
本专利技术属于电池管理及测试
，特别涉及一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置。
技术介绍
在能源危机和环境污染日益严重的今天，电动汽车由于其零污染和能源利用率高的特点，得到了越来越广泛地使用。对于电动汽车而言，电池是其动力来源的核心部件，而电池管理系统又对观测电池的状态、确保电池的安全起着重要的作用。在电池的状态参数中，电池荷电状态(SOC)通常被用来衡量电池剩余容量、续航里程以及表征电池的可用能量。现阶段SOC估算方法主要有安时积分法、开路电压法、卡尔曼滤波算法或其衍生算法。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的SOC估算方法大多基于电池单体而且计算复杂度太高，对微处理器的计算速度要求较高，算法收敛速度慢，导致SOC计算的误差较大，很难满足实际的需求。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置。具体而言，包括以下的技术方案：一种基于电池特性曲线的SOC估算方法，所述方法包括：获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期；根据所述初始电池荷电状态、所述电池工作电流值、所述电流采样周期、所述电池容量，计算得到第一电池荷电状态；当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池荷电状态；求取所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态之差并取绝对值，得到电池荷电状态差值；当所述电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，确定最终电池荷电状态；当所述电池荷电状态差值不大于所述荷电状态阈值时，确定最终电池荷电状态为第一电池荷电状态。进一步地，所述第一电池荷电状态的计算公式如下：SOC1＝SOC0+(η*I*ΔT)/Q式中：SOC0为初始电池荷电状态；I为电池工作电流值；ΔT为电流采样周期；Q为电池容量；η为电池充电效率；SOC1为第一电池荷电状态。进一步地，所述电池单体电压值通过芯片或光耦采样电路测量得到，所述电池单体温度值通过光耦采样电路测量得到，所述电池工作电流值通过霍尔传感器采集得到。进一步地，所述当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池荷电状态具体包括：当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，获取所述电池单体电压值的最小值和所述电池单体温度值的最小值，代入到预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线中，得到第二电池荷电状态。进一步地，所述根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，得到最终电池荷电状态，所述最终电池荷电状态的计算公式如下：SOC＝η1SOC1+η2SOC2式中：SOC1为第一电池荷电状态；SOC2为第一电池荷电状态；SOC为最终电池荷电状态；η1+η2＝1，η1和η2表示修正因子，且0＜η1、η2＜1，修正因子的取值由SOC1和SOC2的权值决定。一种基于电池特性曲线的SOC估算装置，所述装置包括：获取模块，用于获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期；计算模块，用于根据所述初始电池荷电状态、所述电池工作电流值、所述电流采样周期、所述电池容量，计算得到第一电池荷电状态；状态获取模块，用于当所述电池组工作电流值小于电流阈值且所述持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池荷电状态；状态计算模块，用于根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态做差并取绝对值，得到电池荷电状态差值；确定模块，用于当所述电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，确定最终电池荷电状态；当所述电池荷电状态差值不大于所述荷电状态阈值时，确定最终电池荷电状态为第一电池荷电状态。进一步地，所述第一电池荷电状态的计算公式如下：SOC1＝SOC0+(η*I*ΔT)/Q式中：SOC0为初始电池荷电状态；I为电池工作电流值；ΔT为电流采样周期；Q为电池容量；η为电池充电效率；SOC1为第一电池荷电状态。进一步地，所述电池单体电压值通过芯片或光耦采样电路得到，所述电池单体温度值通过光耦采样电路得到，所述电池工作电流值通过霍尔传感器采集得到。进一步地，所述状态获取模块还用于当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，获取所述电池单体电压值的最小值和所述电池单体温度值的最小值，代入到预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线中，得到第二电池荷电状态。进一步地，所述确定模块，用于当电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，确定最终电池荷电状态中，所述最终电池荷电状态的计算公式如下：SOC＝η1SOC1+η2SOC2式中：SOC1为第一电池荷电状态；SOC2为第一电池荷电状态；SOC为最终电池荷电状态；η1+η2＝1，η1和η2表示修正因子，且0＜η1、η2＜1，修正因子的取值由SOC1和SOC2的权值决定。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：通过提出一种基于电池特性曲线的SOC估算方法及装置，利用初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期，计算得到第一电池荷电状态，判断当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池电荷状态，求取所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态之差并取绝对值，得到电池荷电状态差值，当所述电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，说明该温度下的电池荷电状态不满足测试精度要求，需要根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态进行修正，得到最终电池荷电状态；当所述电池荷电状态差值不大于所述荷电状态阈值时，说明该温度下的电池荷电状态可以满足测试精度要求，确定最终电池荷电状态为第一电池荷电状态，该基于电池特性曲线的SOC估算方法，利用简单的计算过程满足了不同温度下SOC测试精度，实现了对SOC的估算与校正，计算方法简便可行，试用范围广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术实施例一的一种基于电池特性曲线的SOC估算方法示意图；图2是本专利技术实施例一的不同温度下荷电状态-开路电压曲线图；图3是本专利技术实施例一的一种基于电池特性曲线的SOC估算方法的方法流程图；图4是本专利技术实施例二的一种基于电池特性曲线的SOC估算装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本实施例提供了一种基于电池特性曲线的SOC估算方法，以三元锂子电池的SOC估算为例，如图1所示，该方法如下：步骤101：获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电池特性曲线的SOC估算方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期；根据所述初始电池荷电状态、所述电池工作电流值、所述电流采样周期、所述电池容量，计算得到第一电池荷电状态；当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态‑开路电压曲线，得到第二电池荷电状态；求取所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态之差并取绝对值，得到电池荷电状态差值；当所述电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，确定最终电池荷电状态；当所述电池荷电状态差值不大于所述荷电状态阈值时，确定最终电池荷电状态为第一电池荷电状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于电池特性曲线的SOC估算方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始电池荷电状态、电池容量、电池单体电压值、电池单体温度值、电池工作电流值和电流采样周期；根据所述初始电池荷电状态、所述电池工作电流值、所述电流采样周期、所述电池容量，计算得到第一电池荷电状态；当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池荷电状态；求取所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态之差并取绝对值，得到电池荷电状态差值；当所述电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，确定最终电池荷电状态；当所述电池荷电状态差值不大于所述荷电状态阈值时，确定最终电池荷电状态为第一电池荷电状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电池荷电状态的计算公式如下：SOC1＝SOC0+(η*I*ΔT)/Q式中：SOC0为初始电池荷电状态；I为电池工作电流值；ΔT为电流采样周期；Q为电池容量；η为电池充电效率；SOC1为第一电池荷电状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池单体电压值通过芯片或光耦采样电路测量得到，所述电池单体温度值通过光耦采样电路测量得到，所述电池工作电流值通过霍尔传感器采集得到。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，根据预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线，得到第二电池荷电状态具体包括：当所述电池工作电流值小于电流阈值的持续时间小于时间阈值时，获取所述电池单体电压值的最小值和所述电池单体温度值的最小值，代入到预设的不同温度下荷电状态-开路电压曲线中，得到第二电池荷电状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当电池荷电状态差值大于荷电状态阈值时，根据所述第一电池荷电状态和所述第二电池荷电状态，得到最终电池荷电状态，所述最终电池荷电状态的计算公式如下：SOC＝η1SOC1+η2SOC2式中：SOC1为第一电池荷电状态；SOC2为第一电池荷电状态；SOC为最终电池荷电状态；η1+η2＝1，η1和η2表示修正因子，且0＜η1、η2＜1，修正因子的取值由SOC1和SOC2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋旭吟，曾祥兵，朱红，强婷婷，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34