一种在线更新电池OCV曲线的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在线更新电池OCV曲线的方法，包括：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；测量行车放电曲线，得到SOC放电的电流、电压路谱；取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。能够实现在线更新电池OCV曲线，可以通过此方法获得新能源汽车老化电芯的OCV曲线。进一步加强新能源汽车电池容量及电池内阻衰减的检测，对推进新能源汽车电池系统检测有着积极的作用。

Method and device for on-line updating battery OCV curve

The invention discloses a method for on-line updating the OCV curve of batteries, including: designing the internal resistance model of batteries, setting a certain range of SOC change window, when the internal resistance of the change window is fixed with OCV in this range, measuring the discharge curve of driving vehicles, obtaining the current and voltage circuit spectra of SOC discharge, and taking different SOC change windows in operating conditions. The data of current and corresponding voltage are analyzed by least square method, and a group of OCV values and battery resistance values of different markers in SOC change window are obtained, and OCV curves are obtained by analysis. The OCV curve of the battery can be updated online, and the OCV curve of the aging battery of the new energy automobile can be obtained by this method. Further strengthening the detection of battery capacity and internal resistance attenuation of new energy vehicles will play an active role in promoting the detection of new energy vehicle battery system.

【技术实现步骤摘要】
一种在线更新电池OCV曲线的方法和装置
本专利技术属于动力电池管理
，具体地涉及一种在线更新电池OCV曲线的方法和装置。
技术介绍
电动汽车是以电动机为动力装置，以电池为储能装置的交通工具。发展电动汽车是各国在能源危机和金融危机之后大力开发的新兴战略产业。因此，电池管理是极其重要的。电池组剩余电量(SOC)是电池管理系统的重要参数，是电池使用路线规划最重要的参考依据，也是电池管理中功率管理等的依据。动力电池的剩余电量估算通常采用的开路电压修正加安时积分的估算方法以及基于电池模型的卡尔曼滤波算法，卡尔曼滤波算法能够有效估算电池组剩余电量(SOC)的前提是获得有效的开路电压(OCV)曲线。而OCV曲线的获取方式一般采用线下标定，但线下标定的方法只针对出厂不久的电芯，新能源汽车上老化的电芯采用这种线下标定的方式获得OCV曲线是不符合实际使用情况的。而老化后电池SOC的估算依赖于老化后的电池OCV，然而目前还没有一种在线更新电池OCV的方法。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术的目的是提供一种在线更新电池OCV曲线的方法，能够实现在线更新电池OCV曲线，可以通过此方法获得新能源汽车老化电芯的OCV曲线。本专利技术的技术方案是：一种在线更新电池OCV曲线的方法，包括以下步骤：S01：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；S02：测量行车放电曲线，得到SOC从满充或任意状态至放电到某一值时相应的电流、电压路谱；S03：取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。优选的技术方案中，所述电池内阻模型为：Vi(soc)＝OCV(soc)+Ii×R(soc)，内阻R(soc)、开路电压OCV(soc)为定值，Vi为电压，Ii为电流。优选的技术方案中，所述一定范围为1％-2％SOC范围。优选的技术方案中，所述步骤S02之后还包括，得到横坐标为时间，纵坐标左为电流值，纵坐标右为SOC的曲线图，及横坐标为时间，纵坐标左为电压值，纵坐标右为SOC的曲线图。优选的技术方案中，所述步骤S03中分析得到OCV曲线的步骤包括：获得电流-电压的线性相关系数；得到横坐标为SOC，纵坐标为OCV的OCV-SOC曲线图，及横坐标为SOC，纵坐标为R的R-SOC曲线图。本专利技术还公开了一种在线更新电池OCV曲线的装置，包括：一电池内阻模型设计模块：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；一放电曲线绘制模块：测量行车放电曲线，得到SOC放电的电流、电压路谱；一OCV曲线绘制模块：取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。优选的技术方案中，所述电池内阻模型为：Vi(soc)＝OCV(soc)+Ii×R(soc)，内阻R(soc)、开路电压OCV(soc)为定值，Vi为电压，Ii为电流。优选的技术方案中，所述一定范围为1％-2％SOC范围。优选的技术方案中，所述放电曲线绘制模块还用于，得到横坐标为时间，纵坐标左为电流值，纵坐标右为SOC的曲线图，及横坐标为时间，纵坐标左为电压值，纵坐标右为SOC的曲线图。优选的技术方案中，所述OCV曲线绘制模块中分析得到OCV曲线的步骤包括：获得电流-电压的线性相关系数；得到横坐标为SOC，纵坐标为OCV的OCV-SOC曲线图，及横坐标为SOC，纵坐标为R的R-SOC曲线图。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术方法不需要线下标定OCV曲线，而是结合电池实际的使用工况来更新电池的OCV曲线，其具有可实现新能源汽车老化电芯在线测试OCV曲线的优点。保证对行驶车辆电池系统的实时监控，对电池工况的检测具有积极作用。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术一种在线更新电池OCV曲线的方法的流程图；图2是本专利技术电池测试的电流、电压路谱曲线示意图；图3是本专利技术分析得到的电池OCV-SOC、R-SOC示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。实施例：本专利技术的一种在线更新电池OCV曲线的装置，包括：一电池内阻模型设计模块：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；一放电曲线绘制模块：测量行车放电曲线，得到SOC放电的电流、电压路谱；一OCV曲线绘制模块：取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。如图1所示，该装置进行在线更新电池OCV曲线的方法，包括：步骤一、设计电池内阻模型为Vi(soc)＝OCV(soc)+Ii×R(soc)，内阻R(soc)、开路电压OCV(soc)为定值，Vi为电压，Ii为电流。由于锂离子电池的内阻与电动势都是随SOC变化的，故当SOC变化值较小时，内阻与OCV可近似为常数；小范围变化窗口可取1％-2％之间。步骤二、选取1％作为SOC的变化窗口，在此变化窗口范围内近似认为内阻与OCV为定值；步骤三、本实施例以锂电池作为研究对象，测量其行车放电曲线，整个放电区间并不做限制，可以是100％到0％也可以是90％到15％。本实施例以获取SOC从满充状态100％至放电到40％时相应的电流、电压路谱，如图2所示。步骤四、得到横坐标为时间(单位为：S)，纵坐标左为电流值(单位为：A)，纵坐标右为SOC(单位为：％)的曲线图；及横坐标为时间(单位为：S)，纵坐标左为电压值(单位为：V)，纵坐标右为SOC(单位为：％)的曲线图；步骤五、取SOC变化范围为1％以内的电流、电压数据进行最小二乘法计算分析，得到一组以SOC按1％标记的OCV值及电池内阻值：其中，OCV计算方法：电池内阻R计算方法：其中N为变化窗口数。步骤六、相应地，可以获得电流-电压的线性相关系数；步骤七、将步骤五中每1％份SOC计算得到的一组不同标记的OCV值及电池内阻值进行分析得到OCV-SOC及R-SOC曲线图，可以得到电池内阻的平均值以及OCV与SOC关系，符合电池电动势特性；步骤八、得到横坐标为SOC(单位为：％)，纵坐标为OCV(单位为：V)的曲线图；及横坐标为SOC(单位为：％)，纵坐标为R(单位为：mΩ)的曲线图，如图3所示。应当理解的是，本专利技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本专利技术的原理，而不构成对本专利技术的限制。因此，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。此外，本专利技术所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；S02：测量行车放电曲线，得到SOC放电的电流、电压路谱；S03：取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。

【技术特征摘要】
1.一种在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：设计电池内阻模型，设定一定范围的SOC变化窗口，当变化窗口在此范围内内阻与OCV为定值；S02：测量行车放电曲线，得到SOC放电的电流、电压路谱；S03：取工况中SOC变化窗口内不同电流及对应电压的数据进行最小二乘法分析，得到一组SOC变化窗口内不同标记的OCV值及电池内阻值，分析得到OCV曲线。2.根据权利要求1所述的在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，所述电池内阻模型为：Vi(soc)=OCV(soc)+Ii×R(soc)，内阻R(soc)、开路电压OCV(soc)为定值，Vi为电压，Ii为电流。3.根据权利要求1所述的在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，所述一定范围为1%-2%SOC范围。4.根据权利要求1所述的在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，所述步骤S02之后还包括，得到横坐标为时间，纵坐标左为电流值，纵坐标右为SOC的曲线图，及横坐标为时间，纵坐标左为电压值，纵坐标右为SOC的曲线图。5.根据权利要求1所述的在线更新电池OCV曲线的方法，其特征在于，所述步骤S03中分析得到OCV曲线的步骤包括：获得电流-电压的线性相关系数；得到横坐标为SOC，纵坐标为OCV的OCV-SOC曲线图，及横坐标为SOC，纵坐标为R的R-SOC曲线图。6.一种在线更新电池O...

【专利技术属性】
技术研发人员：时玉帅，张巍，王起亮，张建利，方兰兰，
申请(专利权)人：金龙联合汽车工业苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32