一种电池SOC估算方法、装置、存储介质及电动汽车制造方法及图纸

本申请提供一种电池SOC估算方法、装置、存储介质及电动汽车，所述方法包括：本申请一方面提供了一种电池SOC估算方法，包括：第一计算步骤，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；第一修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；第二计算步骤，用于基于所述电池的初始SOC值，通过安时积分法计算所述电池的SOC计算值；第二修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。本申请提供的方案能够提高电池估算的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电池SOC估算方法、装置、存储介质及电动汽车
本申请涉及控制领域，尤其涉及一种电池SOC估算方法、装置、存储介质及电动汽车。
技术介绍
随着电动汽车等新能源产业在全球范围内的蓬勃兴起，动力电池系统的优劣成为了影响其发展的关键技术因素之一。动力电池荷电状态(SOC)的精确估计是电池管理系统中的主要问题之一，关乎动力电池能量管理、循环寿命和使用成本。动力电池荷电状态作为电池重要参数之一，在实际应用中多被作为核心参数呈现在仪器仪表上，方便用户直观了解电池组的剩余电量和健康状况，同时也为电池组合理充放电和制定最优管理策略提供重要依据。由于电动汽车电池充放电时内部的反应复杂，且在实际应用中，电池受工况、环境等随机因素影响，具有很强的时变非线性，易出现电池过充过放电，进而导致续航能力下降和产生安全隐患。因此实时准确估计动力电池SOC值，对于延长电池寿命、提高电池的安全可靠性和提升电动汽车整车性能具有重要的理论意义和工程价值。
技术实现思路
本申请的主要目的在于克服上述缺陷，提供一种电池SOC估算方法、装置、存储介质及电动汽车，以解决难以实时准确估计动力电池SOC值的问题。本申请一方面提供了一种电池SOC估算方法，包括：第一计算步骤，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；第一修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；第二计算步骤，用于基于所述电池的初始SOC值，通过安时积分法计算所述电池的SOC计算值；第二修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。可选地，还包括：判断得到的修正的SOC值是否收敛，若否，则重复执行所述第二估算步骤和第二修正步骤，直到得到的修正的SOC值收敛，以确定为所述电池的SOC值。可选地，还包括：模型构建步骤，用于基于二阶RC等效电路构建所述电池的数学模型，所述电池的数学模型中包含所述电池的模型参数；关系建立步骤，用于通过预先测得的电池组在不同SOC下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系。可选地，采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值，包括：根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述初始SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第一模型参数；根据所述第一模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；和/或，采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值，包括：根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第二模型参数；根据所述第二模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。可选地，所述模型参数，包括：电池的开路电压，电池的浓差极化电阻的内阻，电池的浓差极化电容的电容值，电池的电化学极化电阻的内阻，电池的电化学极化电容的电容值，电池的欧姆内阻，负载电流，电池的端电压，电池的浓差极化电阻和电池的浓差极化电容构成的RC网络的端电压，和/或电池的电化学极化电阻和电池的电化学极化电容构成的RC网络的端电压。可选地，通过预先测得的所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系，包括：将所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据进行拟合，得到模型参数与电池SOC值的对应关系曲线。本申请另一方面提供了一种电池SOC估算装置，包括：第一计算单元，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；第一修正单元，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；第二计算单元，用于基于所述电池的初始SOC值，通过安时积分法计算所述电池的SOC计算值；第二修正单元，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。可选地，还包括：判断得到的修正的SOC值是否收敛，若否，则重复执行所述第二估算步骤和第二修正步骤，直到得到的修正的SOC值收敛，以确定为所述电池的SOC值。可选地，还包括：模型构建单元，用于基于二阶RC等效电路构建所述电池的数学模型，所述电池的数学模型中包含所述电池的模型参数；关系建立单元，用于通过预先测得的电池组在不同SOC下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系。可选地，所述第一修正单元，采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值，包括：根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述初始SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第一模型参数；根据所述第一模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；和/或，所述第二修正单元，采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值，包括：根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第二模型参数；根据所述第二模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。可选地，所述模型参数，包括：电池的开路电压，电池的浓差极化电阻的内阻，电池的浓差极化电容的电容值，电池的电化学极化电阻的内阻，电池的电化学极化电容的电容值，电池的欧姆内阻，负载电流，电池的端电压，电池的浓差极化电阻和电池的浓差极化电容构成的RC网络的端电压，和/或电池的电化学极化电阻和电池的电化学极化电容构成的RC网络的端电压。可选地，所述关系建立单元，通过预先测得的所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系，包括：将所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据进行拟合，得到模型参数与电池SOC值的对应关系曲线。本申请又一方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。本申请再一方面提供了一种电动汽车，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。本申请再一方面提供了一种电动汽车，包括前述任一所述的电池SOC估算装置。根据本申请的技术方案，利用动力电池的回弹特性，并通过试验得到电池组在不同SOC下的回弹电压数据，辨识不同SOC状态下的模型参数，提高模型的精度的同时保持良好的实时性。采用矩阵的奇异值分解(SVD)的奇异值分解卡尔曼滤波法(SVD-KF)对开路电压法得到的电池的SOC初始值和安时积分法得到的电池的SOC值进行修正，提高了电池估算的精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池SOC估算方法，其特征在于，包括：/n第一计算步骤，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；/n第一修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；/n第二计算步骤，用于基于所述电池的初始SOC值，通过安时积分法计算所述电池的SOC计算值；/n第二修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到的SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池SOC估算方法，其特征在于，包括：
第一计算步骤，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；
第一修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；
第二计算步骤，用于基于所述电池的初始SOC值，通过安时积分法计算所述电池的SOC计算值；
第二修正步骤，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到的SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
判断得到的修正的SOC值是否收敛，若否，则重复执行所述第二估算步骤和第二修正步骤，直到得到的修正的SOC值收敛，以确定为所述电池的SOC值。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
模型构建步骤，用于基于二阶RC等效电路构建所述电池的数学模型，所述电池的数学模型中包含所述电池的模型参数；
关系建立步骤，用于通过预先测得的电池组在不同SOC下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值，包括：
根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述初始SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第一模型参数；
根据所述第一模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到所述电池的初始SOC值；
和/或，
采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对安时积分法计算得到SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值，包括：
根据所述模型参数与SOC值的对应关系以及所述SOC计算值进行模型参数辨识，得到相应的第二模型参数；
根据所述第二模型参数利用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述SOC计算值进行修正，得到修正的SOC值。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述模型参数，包括：电池的开路电压，电池的浓差极化电阻的内阻，电池的浓差极化电容的电容值，电池的电化学极化电阻的内阻，电池的电化学极化电容的电容值，电池的欧姆内阻，负载电流，电池的端电压，电池的浓差极化电阻和电池的浓差极化电容构成的RC网络的端电压，和/或电池的电化学极化电阻和电池的电化学极化电容构成的RC网络的端电压。


6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，通过预先测得的所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据，建立所述电池的模型参数与SOC值的对应关系，包括：
将所述电池在不同SOC值下的电压回弹特性数据进行拟合，得到模型参数与电池SOC值的对应关系曲线。


7.一种电池SOC估算装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于通过开路电压法计算所述电池的初始SOC计算值；
第一修正单元，用于采用奇异值分解卡尔曼滤波算法对所述初始SOC计算值进行修正，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚艳伟，朱晓蒙，刘兆斌，单成龙，李好时，李港，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44