一种电动自行车用锂电池SOC测量方法技术

本发明专利技术公开了一种电动自行车用锂电池SOC测量方法，涉及电池管理领域，该方法包括：建立OCV

A SoC measurement method of lithium battery for electric bicycle

【技术实现步骤摘要】
一种电动自行车用锂电池SOC测量方法


[0001]本专利技术涉及电池管理领域，尤其是一种电动自行车用锂电池SOC测量方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车市场的不断扩大，电动汽车的锂电池技术也日趋进步，锂电池在容量、重量和安全等技术上有了明显的进步，从而带动了一大批相关锂电池行业的发展，一些相关技术也能够应用在电动自行车领域，互联网的兴起使得外卖、共享单车市场出现飞速扩大的趋势，在各方面加持下，多个行业对于锂电池需求呈现指数级增长。
[0003]SOC表示剩余容量和满充容量的百分比，SOC是电池管理系统中最重要的参数，后续的多项计算都需要SOC，所以它的精度十分重要，锂电池的放电性能受温度影响较大，而电动自行车的锂电池相比于电动汽车来说体积较小，且密封性也没有现有电动汽车的密封性好，同时由于没有汽车级热管理系统给锂电池进行加热，这就导致了电动自行车锂电池在电动自行车在冬季时SOC测量不够准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种电动自行车用锂电池SOC测量方法，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种电动自行车用锂电池SOC测量方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]建立锂电池在不同温度下的OCV
‑
SOC曲线；
[0007]电动自行车启动后通过BMS获取所述锂电池的状态信息，所述状态信息包括所述锂电池的上电后状态信息、休眠过程信息和上次下电时状态信息；
[0008]结合所述OCV
‑r/>SOC曲线根据所述锂电池的状态信息得到SOC初始值；
[0009]当所述锂电池在电动自行车运行过程中实时温度值与初始温度值之间差值达到预设温升值时，利用容量补偿值对SOC初始值进行补偿修正得到SOC目标值，所述容量补偿值基于实时温度值下的容量预估值、初始温度值下的容量预估值和所述上电后状态信息中的电池总容量计算得到，每个温度下的容量预估值利用当前的温度值基于容量预估多项式确定得到，容量预估多项式由所述锂电池在不同温度下的放电容量拟合得到。
[0010]其进一步的技术方案为，则所述结合所述OCV
‑
SOC曲线根据所述锂电池的状态信息得到SOC初始值，包括：
[0011]根据所述锂电池的状态信息检测锂电池是否符合预设修正条件；
[0012]若锂电池符合预设修正条件，则确定所述上电后状态信息包括的实时温度值下OCV
‑
SOC曲线中，与所述上电后状态信息包括的实时电压值对应的SOC标准值为所述SOC初始值；
[0013]若锂电池不符合预设修正条件，则将所述上次下电时状态信息中包括的SOC存储值作为所述SOC初始值。
[0014]其进一步的技术方案为，所述上电后状态信息包括实时温度值，所述上次下电时
状态信息包括下电时温度值，则当检测到实时温度值与下电时温度值之间的温度差达到预定阈值时，确定锂电池符合所述预设修正条件。
[0015]其进一步的技术方案为，所述休眠过程信息包括休眠时间，则当检测到所述休眠时间大于预设休眠时间时，确定锂电池符合所述预设修正条件。
[0016]其进一步的技术方案为，所述上电后状态信息包括非充放电状态维持时间和实时电流值，当所述实时电流值小于预定电流值且所述非充放电状态维持时间大于预设维持时间时，确定锂电池符合所述预设修正条件。
[0017]其进一步的技术方案为，则所述方法还包括：
[0018]当所述电动自行车处于休眠中时，间隔预定功耗时长t
a
唤醒所述BMS，所述BMS判断是否有电流流通，当有电流流通时，获取当前电流值作为功耗电流值I
G
，基于所述功耗电流值计算得到相应的休眠功耗PG为：
[0019][0020]其中，C
K
表示电池总容量；
[0021]基于当前的休眠功耗将SOC存储值SOCinstore更新为：
[0022]SOCinstore＝SOCinstore
‑
P
G
；
[0023]其中，SOC存储值的初始值为上次下电时的SOC目标值；
[0024]重复执行所述间隔预定功耗时长t
a
唤醒所述BMS的步骤，直至所述电动自行车启动。
[0025]其进一步的技术方案为，所述方法还包括：所述容量预估多项式为：
[0026]C(T)＝a1*T3+a2*T2+a3*T+a4；
[0027]其中，C()表示容量预估值，T表示温度，a1、a2、a3和a4表示待定系数。
[0028]其进一步的技术方案为，所述容量补偿值K的表达式为：
[0029][0030]其中，C()表示容量预估值，T2表示锂电池实时温度值，T1表示锂电池初始温度值，C
K
表示电池总容量。
[0031]其进一步的技术方案为，所述SOC目标值SOC
target
的表达式为：
[0032][0033]其中，I(t)表示在升温过程中采集到的多个瞬时电流值，K表示容量补偿值，SOC
start
表示SOC初始值，C
K
表示电池总容量。
[0034]本专利技术的有益技术效果是：本申请通过多个校准方法获取准确的SOC初始值，避免SOC受温度影响而造成的误差；在安时积分法中，对于温度的补偿计算是单独计算的，容量补偿值是独立于积分公式，通过容量补偿值能够更准确的计算出温度对于SOC的影响，更好的测量SOC。
附图说明
[0035]图1是本申请的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。
[0037]一种电动自行车用锂电池SOC测量方法，具体步骤如图1所示。
[0038]步骤1：建立锂电池在不同温度下的OCV
‑
SOC曲线，OCV指开路电压Open circuit voltage，因此通过电压和温度即可获取SOC标准值。
[0039]步骤2：电动自行车启动后BMS(电池管理系统，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)获取锂电池的状态信息，BMS是一种在电动自行车及电动车领域常见的电池管理单元，能够实时监测电池的状态，状态信息指示锂电池的状态，例如是电压、电流、温度等数据信息，状态信息包括锂电池的上电后状态信息、休眠过程信息和上次下电时状态信息，上电后状态信息指的是电动自行车启动后的相关信息，上次下电时状态信息指的是电动自行车断电时获取的相关信息，即上次使用后断电时刻的相关信息，而上电和下电之间电动自行车处于休眠，此时获取的相关信息称为休眠过程信息，因此上电后状态信息包括实时温度值、启动时温度值、非充放电状态维持时间、实时电流值、实时电压值和电池总容量，上次下电时状态信息包括下电时温度值、SOC存储值，休眠过程信息包括休眠时间。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车用锂电池SOC测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：建立锂电池在不同温度下的OCV
‑
SOC曲线；电动自行车启动后通过BMS获取所述锂电池的状态信息，所述状态信息包括所述锂电池的上电后状态信息、休眠过程信息和上次下电时状态信息；结合所述OCV
‑
SOC曲线根据所述锂电池的状态信息得到SOC初始值；当所述锂电池在电动自行车运行过程中实时温度值与初始温度值之间差值达到预设温升值时，利用容量补偿值对SOC初始值进行补偿修正得到SOC目标值，所述容量补偿值基于实时温度值下的容量预估值、初始温度值下的容量预估值和所述上电后状态信息中的电池总容量计算得到，每个温度下的容量预估值利用当前的温度值基于容量预估多项式确定得到，容量预估多项式由所述锂电池在不同温度下的放电容量拟合得到。2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，则所述结合所述OCV
‑
SOC曲线根据所述锂电池的状态信息得到SOC初始值，包括：根据所述锂电池的状态信息检测锂电池是否符合预设修正条件；若锂电池符合预设修正条件，则确定所述上电后状态信息包括的实时温度值下OCV
‑
SOC曲线中，与所述上电后状态信息包括的实时电压值对应的SOC标准值为所述SOC初始值；若锂电池不符合预设修正条件，则将所述上次下电时状态信息中包括的SOC存储值作为所述SOC初始值。3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，所述上电后状态信息包括实时温度值，所述上次下电时状态信息包括下电时温度值，则当检测到实时温度值与下电时温度值之间的温度差达到预定阈值时，确定锂电池符合所述预设修正条件。4.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，所述休眠过程信息包括休眠时间，则当检测到所述休眠时间大于预设休眠时间时，确定锂电池符合所述预设修正条件。5.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于，所述上电后状态信息包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小平，谈正言，
申请(专利权)人：无锡凌博电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：