一种电池电量的获取方法、装置及汽车制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电池电量的获取方法、装置及汽车，该电池电量的获取方法包括：每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到电池的荷电状态；每隔第二预设时长根据计算得到的所述荷电状态计算得到最大可用电量，其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。本发明专利技术在计算荷电状态和最大可用电量时，采用了不同的时间尺度；在计算荷电状态时采用第一预设时长作为微观时间尺度，在计算最大可用电量时采用第二预设时长作为宏观时间尺度，避免了采用单一时间尺度对计算时间带来的影响。

A Method, Device and Vehicle for Acquiring Battery Electricity

The invention provides a method, device and automobile for obtaining battery power. The method for obtaining battery power includes: obtaining battery parameters once every first preset time, and calculating the charging state of the battery according to the battery parameters; calculating the maximum available power quantity according to the calculated charging state at every second preset time, and calculating the maximum available power quantity according to the calculated charging state. The length is longer than the first preset time. The invention adopts different time scales when calculating the state of charge and the maximum available electricity, adopts the first preset time length as the micro time scale in calculating the state of charge, and adopts the second preset time length as the macro time scale in calculating the maximum available electricity, thus avoiding the influence of single time scale on the calculation time.

【技术实现步骤摘要】
一种电池电量的获取方法、装置及汽车
本专利技术涉及电池系统领域，特别涉及一种电池电量的获取方法、装置及汽车。
技术介绍
反映锂电池系统状况的参数包括荷电状态(StateofCharge，简称SOC)、健康状态(StateofHealth，简称SOH)和寿命状态(StateofLife，简称SOL)。随着锂电池老化，电池的最大可用电量和内阻也会发生变化，直接导致电池容量衰减和功率衰减，电池性能下降。国内外关于锂电池退化特征参数估计研究工作可划分为基于模型的预测方法和混合式预测方法。在基于模型的预测方法中，根据建模方法分类，包括数学模型、电化学模型和电气等效电路模型。电化学模型是通过一组耦合偏微分方程描述电池内部的电化学作用。戴维南型电池模型主要虑了锂电池电压在充放电流激励下的突变性和渐变性的特点。描述电池动力学特征的数学模型包括开路电压、欧姆损耗、极化时间常数，并考虑了电化学滞后和温度的影响。混合式预测方法中，根据基于扩展卡尔曼滤波的方法在锂电池电源管理系统中的应用，设计了锂电池SOC估计的卡尔曼滤波算法流程，并同时给出了一种卡尔曼滤波联合估计算法。然而通过卡尔曼滤波联合估计算法对SOC以及最大可用电量进行估算时，由于估算SOC以及估算最大可用电量是在同一时间尺度上执行的，导致计算量大，计算过程复杂，影响计算时间；
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池电量的获取方法、装置及汽车，用以解决现有技术中在同一时间尺度上估算SOC以及最大可用电量，影响计算时间问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：依据本专利技术的一个方面，提供了一种电池电量的获取方法，包括：每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到电池的荷电状态；每隔第二预设时长根据计算得到的所述荷电状态计算得到最大可用电量，其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。进一步地，所述每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到荷电状态的步骤包括：每隔第一预设时长获取一次电池的端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻；根据第一方程组和当前获取的所述端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻，计算得到电池的荷电状态以及所述荷电状态对应的荷电时刻，其中所述荷电时刻为得到所述荷电状态的时刻；第一方程组：其中U表示端电压，Up表示极化电压，Rt表示电池内阻，I表示负载电流，f(z)表示荷电状态与开路电压的函数关系，A表示荷电状态与开路电压函数关系的二次项系数，B表示荷电状态与开路电压函数关系的一次项系数，C表示荷电状态与开路电压函数关系的常数项，SOC表示荷电状态。进一步地，获取极化电压的步骤包括：获取电池的极化电阻、极化电容以及负载电流；根据第一方程和所述极化电阻、极化电容以及负载电流，计算得到极化电压；第一方程：1/UP＝-UP/(Rp×Cp)+I/Cp；其中Up表示极化电压，I表示负载电流，Rp表示极化电阻，Cp表示极化电容。进一步地，所述每隔第二预设时长根据所述荷电状态计算得到最大可用电量的步骤包括：根据每个所述荷电状态对应的所述荷电时刻，得到荷电状态序列，其中所述荷电状态序列中相邻两个荷电状态分别对应的荷电时刻之间的时长为第二预设时长；根据第二方程计算得到所述荷电状态序列中每个荷电状态对应的最大可用电量；第二方程：SOC＝1-(∫i×η×dt)/Q；其中SOC表示荷电状态，i表示负载电流，Q表示最大可用电量，η表示库伦有效因子，t表示电池工作时间。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种电池电量的获取装置，包括：荷电状态计算模块，用于每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到电池的荷电状态；最大可用电量计算模块，用于每隔第二预设时长根据计算得到的所述荷电状态计算得到最大可用电量，其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。进一步地，所述荷电状态计算模块包括：获取单元，用于每隔第一预设时长获取一次电池的端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻；第一计算单元，用于根据第一方程组和当前获取的所述端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻，计算得到电池的荷电状态以及所述荷电状态对应的荷电时刻，其中所述荷电时刻为得到所述荷电状态的时刻；第一方程组：其中U表示端电压，Up表示极化电压，Rt表示电池内阻，I表示负载电流，f(z)表示荷电状态与开路电压的函数关系，A表示荷电状态与开路电压函数关系的二次项系数，B表示荷电状态与开路电压函数关系的一次项系数，C表示荷电状态与开路电压函数关系的常数项，SOC表示荷电状态。进一步地，所述最大可用电量计算模块包括：第二计算单元，用于根据每个所述荷电状态对应的所述荷电时刻，得到荷电状态序列，其中所述荷电状态序列中相邻两个荷电状态分别对应的荷电时刻之间的时长为第二预设时长；第三计算单元，用于根据第二方程计算得到所述荷电状态序列中每个荷电状态对应的最大可用电量；第二方程：SOC＝1-(∫i×η×dt)/Q；其中SOC表示荷电状态，i表示负载电流，Q表示最大可用电量，η表示库伦有效因子，t表示电池工作时间。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的电池电量的获取装置。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种电池系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的电池电量的获取方法的步骤。依据本专利技术的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电池电量的获取方法的步骤。本专利技术的有益效果是：上述技术方案，在计算荷电状态和最大可用电量时，采用了不同的时间尺度；在计算荷电状态时采用第一预设时长作为微观时间尺度，在计算最大可用电量时采用第二预设时长作为宏观时间尺度，避免了采用单一时间尺度对计算时间带来的影响。附图说明图1表示本专利技术实施例提供的一种电池电量的获取方法示意图；图2表示本专利技术实施例提供的计算得到荷电状态的示意图；图3表示本专利技术实施例提供的计算得到极化电压的示意图；图4表示本专利技术实施例提供的戴维南等效电路模型示意图；图5表示本专利技术实施例提供的计算得到最大可用电量的示意图；图6表示本专利技术实施例提供的一种电池电量的获取装置示意图；图7表示本专利技术实施例提供的荷电状态计算模块示意图；图8表示本专利技术实施例提供的最大可用电量计算模块示意图。附图标记说明：61、荷电状态计算模块；611、获取单元；612、第一计算单元；62、最大可用电量计算模块；621、第二计算单元；622、第三计算单元。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种电池电量的获取方法，该电池电量的获取方法包括：S11：每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据电池参数计算得到电池的荷电状态；应当说明的是，电池参数用于计算电池的荷电状态，较佳的，该电池参数包括：端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻等，但不限于此。由于每隔第一预定时长获取并计算得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池电量的获取方法，其特征在于，包括：每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到电池的荷电状态；每隔第二预设时长根据计算得到的所述荷电状态计算得到最大可用电量，其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

【技术特征摘要】
1.一种电池电量的获取方法，其特征在于，包括：每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到电池的荷电状态；每隔第二预设时长根据计算得到的所述荷电状态计算得到最大可用电量，其中所述第二预设时长大于所述第一预设时长。2.根据权利要求1所述的电池电量的获取方法，其特征在于，所述每隔第一预设时长获取一次电池参数，并根据所述电池参数计算得到荷电状态的步骤包括：每隔第一预设时长获取一次电池的端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻；根据第一方程组和当前获取的所述端电压、极化电压、负载电流以及电池内阻，计算得到电池的荷电状态以及所述荷电状态对应的荷电时刻，其中所述荷电时刻为得到所述荷电状态的时刻；第一方程组：其中U表示端电压，Up表示极化电压，Rt表示电池内阻，I表示负载电流，f(z)表示荷电状态与开路电压的函数关系，A表示荷电状态与开路电压函数关系的二次项系数，B表示荷电状态与开路电压函数关系的一次项系数，C表示荷电状态与开路电压函数关系的常数项，SOC表示荷电状态。3.根据权利要求2所述的电池电量的获取方法，其特征在于，获取极化电压的步骤包括：获取电池的极化电阻、极化电容以及负载电流；根据第一方程和所述极化电阻、极化电容以及负载电流，计算得到极化电压；第一方程：1/UP＝-UP/(Rp×Cp)+I/Cp；其中Up表示极化电压，I表示负载电流，Rp表示极化电阻，Cp表示极化电容。4.根据权利要求2所述的电池电量的获取方法，其特征在于，所述每隔第二预设时长根据所述荷电状态计算得到最大可用电量的步骤包括：根据每个所述荷电状态对应的所述荷电时刻，得到荷电状态序列，其中所述荷电状态序列中相邻两个荷电状态分别对应的荷电时刻之间的时长为第二预设时长；根据第二方程计算得到所述荷电状态序列中每个荷电状态对应的最大可用电量；第二方程：SOC＝1-(∫i×η×dt)/Q；其中SOC表示荷电状态，i表示负载电流，Q表示最大可用电量，η表示库伦有效因子，t表示电池工作时间。5.一种电池电量的获取装置，其特征在于，包括：荷电状态计算模块，用于每...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟贝，邵桂欣，黄颍华，张翰雄，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11