电池荷电状态的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池荷电状态的获取方法，包括步骤：按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系，并获取电池的内部特性参数；根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。本发明专利技术还公开了一种电池荷电状态的获取装置。本发明专利技术从电池内部特征出发来计算电池的荷电状态SOC，使得得到的电池的荷电状态SOC更加准确。

Method and device for obtaining battery charge state

The invention discloses a method for obtaining, state of charge of a battery comprises the following steps: according to the battery model pre built to calculate the open circuit voltage and load power function relationship between the state and the temperature of internal parameters and obtain the battery; according to the internal characteristic parameters of the function and battery double Calman calculated battery state of charge. The invention also discloses a device for obtaining the charge state of the battery. In the invention, the charge state of the battery is calculated from the internal characteristics of the battery, and the charge state of the battery obtained by the SOC is more accurate than that of the SOC.

【技术实现步骤摘要】
电池荷电状态的获取方法及装置
本专利技术涉及电池
，尤其涉及电池荷电状态的获取方法及装置。
技术介绍
近年来通讯电源领域的蓄电池发展迅速，而电池管理技术发展相对滞后。动力电池的SOC(stateofcharge，荷电状态)是表征电池状态的重要参数之一，准确估测电池的荷电状态SOC是电池管理单元(BMS)高效管理电池的保证。如果电池的荷电状态SOC检测准确度低，这样造成电池长期处于过充和过放电，电池性能下降，影响电池的使用寿命，因此蓄电池的荷电状态SOC的估测准确度越高，BMS的电池管理会更加精准。现有的电池的荷电状态SOC检测技术主要包括内阻检测法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法等方法。内阻检测法是当SOC>40％时，电池电阻几乎没有变化，放电电流对SOC的影响也很小，因此无法通过电池内阻鉴别大于40％的剩余容量很困难。蓄电池的开路电压在数值上与电动势很接近，但是测量蓄电池的开路电压必须要求将其静置一段时间以达到电压稳定，因此开路电压法虽然简单，但是不能动态检测SOC。安时积分法是最常用的SOC估计方法，通过对电池的电流进行积分估计SOC，安时积分法的起始状态SOC无法估计，存在累积误差。综上，目前的电池的荷电状态SOC检测方式不能很好地反映电池内部动态特性，适应性不理想，且检测的电池的荷电状态SOC准确性差。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种电池荷电状态的获取方法及装置，旨在解决目前的电池的荷电状态SOC检测方式不能很好地反映电池内部动态特性，适应性不理想，且检测的电池的荷电状态SOC准确性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种电池荷电状态的获取方法，包括步骤：按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系，并获取电池的内部特性参数；根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。优选地，所述根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态的步骤包括：根据所述函数关系及电池模型计算得到荷电状态及电池内阻的状态方程及观测方程；根据计算的电状态及电池内阻的状态方程及观测方程计算得到电池荷电状态及电池内阻的初步值；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态最终值。优选地，所述根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态最终值的步骤包括：计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和卡尔曼增益计算得到电池的荷电状态最终值。优选地，所述计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益的步骤还包括：计算电池荷电状态及电池内阻的计算误差；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和计算误差计算得到电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益。优选地，所述按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系的步骤之前，还包括：按照输入的电池模型参数构建电池模型并保存。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种电池荷电状态的获取装置，包括：计算模块，用于按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系；获取模块，用于获取电池的内部特性参数；所述计算模块，还用于根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。优选地，所述计算模块，还用于根据所述函数关系及电池模型计算得到荷电状态及电池内阻的状态方程及观测方程；还用于根据计算的电状态及电池内阻的状态方程及观测方程计算得到电池荷电状态及电池内阻的初步值；还用于根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态最终值。优选地，所述计算模块，还用于计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益；还用于根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和卡尔曼增益计算得到电池的荷电状态最终值。优选地，所述计算模块，还用于计算电池荷电状态及电池内阻的计算误差；还用于根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和计算误差计算得到电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益。优选地，所述电池荷电状态的获取装置还包括：构建模块，用于按照输入的电池模型参数构建电池模型并保存。本专利技术通过构建电池模型及按照电池模型计算出电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系以及电池的内部特性参数，所述电池的内部特性参数为电池内部特征参数。进而根据计算出的函数关系及电池的内部特性参数，从电池内部特征出发来计算电池的荷电状态SOC，使得得到的电池的荷电状态SOC更加准确。有效避免目前的电池的荷电状态SOC检测方式存在不能很好地反映电池内部动态特性，适应性不理想，且检测的电池的荷电状态SOC准确性差的问题。附图说明图1为本专利技术电池荷电状态的获取方法的第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术一实施例中电池模型的示意图；图3为本专利技术电池荷电状态的获取方法的第二实施例的流程示意图；图4为本专利技术一实施例中通过电池的荷电状态SOC和电池内阻R0的卡尔曼增益计算最终的SOC值的流程示意图；图5为本专利技术一实施例中计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益的流程示意图；图6为本专利技术一实施例中双卡尔曼计算的流程示意图；图7为本专利技术一实施例中电池的荷电状态SOC估算流程的流程示意图；图8为本专利技术电池荷电状态的获取装置的较佳实施例的功能模块示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例的主要解决方案是：按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系，并获取电池的内部特性参数；根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。通过构建电池模型及按照电池模型计算出电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系以及电池的内部特性参数，所述电池的内部特性参数为电池内部特征参数。进而根据计算出的函数关系及电池的内部特性参数，从电池内部特征出发来计算电池的荷电状态SOC，使得得到的电池的荷电状态SOC更加准确。有效避免目前的电池的荷电状态SOC检测方式存在不能很好地反映电池内部动态特性，适应性不理想，且检测的电池的荷电状态SOC准确性差的问题。目前的电池的荷电状态SOC检测方式存在不能很好地反映电池内部动态特性，适应性不理想，且检测的电池的荷电状态SOC准确性差的问题。基于上述问题，本专利技术提供一种电池荷电状态的获取方法。参照图1，图1为本专利技术电池荷电状态的获取方法的第一实施例的流程示意图。在一实施例中，所述电池荷电状态的获取方法包括：步骤S10，按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系；在本实施例中，预先构建电池模型，所述构建电池模型的过程包括：接收电池模型构建指令，接收输入的电池模型构建参数，根据接收的电池模型构建参数构建电池模型。所述电池模型优选为Thevenin模型，也还可以是其他本领域技术人员通过所述Thevenin联想到的类似电池模型。所构建的电池模型如图2所示。在构建电池模型后，根据电池模型得出公式如下：UL(t)＝Uoc(SOC，T)-U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池荷电状态的获取方法，其特征在于，包括步骤：按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系，并获取电池的内部特性参数；根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池荷电状态的获取方法，其特征在于，包括步骤：按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态及温度的函数关系，并获取电池的内部特性参数；根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态。2.如权利要求1所述的电池荷电状态的获取方法，其特征在于，所述根据所述函数关系及电池的内部特性参数进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态的步骤包括：根据所述函数关系及电池模型计算得到荷电状态及电池内阻的状态方程及观测方程；根据计算的电状态及电池内阻的状态方程及观测方程计算得到电池荷电状态及电池内阻的初步值；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态最终值。3.如权利要求2所述的电池荷电状态的获取方法，其特征在于，所述根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值进行双卡尔曼计算得到电池的荷电状态最终值的步骤包括：计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和卡尔曼增益计算得到电池的荷电状态最终值。4.如权利要求3所述的电池荷电状态的获取方法，其特征在于，所述计算电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益的步骤还包括：计算电池荷电状态及电池内阻的计算误差；根据计算的电池荷电状态及电池内阻的初步值和计算误差计算得到电池荷电状态及电池内阻的卡尔曼增益。5.如权利要求1至4任一项所述的电池荷电状态的获取方法，其特征在于，所述按照预先构建的电池模型计算得到电池的开路电压与荷电状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，吴来强，任小波，
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