一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法及装置，所述方法包括：获取检测仪器采集到的电池组的属性数据，属性数据包括平均电流、单体电压、电池容量、电池温度；并当电池组处于充电状态时，获取电池组的显示SOC值；当显示SOC值小于30％时，采用插值法对显示SOC值进行修正；当显示SOC值在30％与80％之间时，采用扩展卡尔曼滤波法对所述显示SOC值进行修正；当显示SOC值大于80％时，获取电池组的实际电流曲线与预计电流曲线进行对比，根据对比结果确定SOC值100％的坐标点，从而对预测SOC曲线进行修正，得到修正后的SOC预测曲线。采用本方法能够针对性对根据铅酸电池的特性进行分类修正SOC曲线，保证修正结果的准确性更高。准确性更高。准确性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法及装置


[0001]本专利技术涉及电池SOC预测
，尤其涉及一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法及装置。

技术介绍

[0002]铅酸电池SOC(state of charge)是表示电池状态的重要指标，也用作表示电池的剩余容量，SOC是铅酸电池管理系统充放电控制的重要依据。通常情况SOC值无法经仪器直接测量，主要通过电池端电压、充放电电流、温度等参数进行估算。精确预测电池的剩余容量保证电池SOC维持在合理的范围，精确的管控电池的充放电程度，可以延长电池的使用寿命、降低电池的维护成本，为更加合理使用电池提供重要的技术支撑。另外，铅酸电池作为重要设备广泛的应用到机车和电车上，精确预测电池SOC可为整车的能量管控提供重要的保证。
[0003]国内外对铅酸电池SOC的估算已有大量的研究成果，目前应用较多的预测SOC的方法主要有安时法、开路电压法、线性模型法、卡尔曼滤波算法、神经网络和模糊法等等。安时法检测方法简单、容易实现，但是需要较为准确的SOC值，否则误差累计越来越大；开路电压法比较简单，但是由于极化作用使电池达到稳定的开路电压的时间较长；线性模型法是建立当前时刻所求SOC和电流电压及前一时刻SOC的线性关系，估算SOC值；卡尔曼滤波算法、神经网络和模糊法是为了提高SOC估算精度而提出的新的研究热点，尚未得到广泛的应用。
[0004]传统的铅酸电池充电方法主要有恒流充电、恒压充电、恒流转恒压二阶段充电方式等。恒流转恒压二阶段充电法是在充电前期用恒流对电池充电到某一设定的电压值，然后再以该电压值进行恒压充电，直至电池充满。在二阶段充电法的改进基础上产生了三阶段充电法，其考虑了电池的自放电现象，具体过程是在两阶段中的恒压充电末期，当检测到充电电流小于预定值时，设定一个浮充电压，对电池进行浮充充电。电池充满以后，还持续充电。这些传统的充电方法控制电路容易实现、应用广泛，但是没有考虑电池内部反应特性进行合理充电，无法精确控制充电程度，不可避免的存在极化现象、极化引起析气现象。常规充电阶段并没有考虑极化现象的存在，因此所预测的SOC并不十分准确。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法及装置。
[0006]本专利技术实施例提供一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，包括：
[0007]获取检测仪器采集到的电池组的属性数据，所述属性数据包括平均电流、单体电压、电池容量、电池温度；
[0008]确定所述平均电流的电流方向及电流时间，根据所述电流方向及电流时间判断所述电池组是否处于充电状态，并当所述电池组处于充电状态时，获取所述电池组的显示SOC值；
[0009]当所述显示SOC值小于30％时，采用插值法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；
[0010]当所述显示SOC值在30％与80％之间时，采用扩展卡尔曼滤波法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；
[0011]当所述显示SOC值大于80％时，获取所述电池组的实际电流曲线，并根据马斯定律确定预计电流曲线，将所述实际电流曲线与所述预计电流曲线进行对比，根据对比结果确定SOC值100％的坐标点，根据所述坐标点对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线。
[0012]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0013]建立SOC与所述电池组中的单体充电时间间隔差异曲线斜率和截距的理论关系；
[0014]根据所述属性数据及理论关系，对充电曲线做插值处理估计预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。
[0015]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0016]采集显示SOC值对应的开路电压值，根据所述显示SOC值及开路电压值拟合OCV
‑
SOC曲线，并通过所述OCV
‑
SOC曲线查找当前电压对应的SOC；
[0017]获取安时积分法对应的预设公式，结合当前电压对应的SOC，计算得到预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。
[0018]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0019]根据对比结果确定所述电池组的析气点，将所述析气点的SOC值修正为100％，并根据所述析气点对所述电池组的SOC进行重新标定，得到修正后的SOC预测曲线
[0020]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0021]改变所述电池组的充放电条件，对所述电池组进行循环充电试验，获取所述循环充电试验的试验数据；
[0022]计算所述试验数据的平均值，得到所述电池组的属性数据。
[0023]本专利技术实施例提供一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正装置，包括：
[0024]获取模块，用于获取检测仪器采集到的电池组的属性数据，所述属性数据包括平均电流、单体电压、电池容量、电池温度；
[0025]判断模块，用于确定所述平均电流的电流方向及电流时间，根据所述电流方向及电流时间判断所述电池组是否处于充电状态，并当所述电池组处于充电状态时，获取所述电池组的显示SOC值；
[0026]第一修正模块，用于当所述显示SOC值小于30％时，采用插值法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；
[0027]第二修正模块，用于当所述显示SOC值在30％与80％之间时，采用扩展卡尔曼滤波法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；
[0028]第三修正模块，用于当所述显示SOC值大于80％时，获取所述电池组的实际电流曲线，并根据马斯定律确定预计电流曲线，将所述实际电流曲线与所述预计电流曲线进行对比，根据对比结果确定SOC值100％的坐标点，根据所述坐标点对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线。
[0029]在其中一个实施例中，所述装置还包括：
[0030]建立模块，用于建立SOC与所述电池组中的单体充电时间间隔差异曲线斜率和截距的理论关系；
[0031]估计模块，用于根据所述属性数据及理论关系，对充电曲线做插值处理估计预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。
[0032]在其中一个实施例中，所述装置还包括：
[0033]采集模块，用于采集显示SOC值对应的开路电压值，根据所述显示SOC值及开路电压值拟合OCV
‑
SOC曲线，并通过所述OCV
‑
SOC曲线查找当前电压对应的SOC；
[0034]计算模块，用于获取安时积分法对应的预设公式，结合当前电压对应的SOC，计算得到预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。
[0035]本专利技术实施例提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，其特征在于，包括：获取检测仪器采集到的电池组的属性数据，所述属性数据包括平均电流、单体电压、电池容量、电池温度；确定所述平均电流的电流方向及电流时间，根据所述电流方向及电流时间判断所述电池组是否处于充电状态，并当所述电池组处于充电状态时，获取所述电池组的显示SOC值；当所述显示SOC值小于30％时，采用插值法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；当所述显示SOC值在30％与80％之间时，采用扩展卡尔曼滤波法对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线；当所述显示SOC值大于80％时，获取所述电池组的实际电流曲线，并根据马斯定律确定预计电流曲线，将所述实际电流曲线与所述预计电流曲线进行对比，根据对比结果确定SOC值100％的坐标点，根据所述坐标点对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线。2.根据权利要求1所述的铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，其特征在于，所述采用插值法对所述显示SOC值进行修正，包括：建立SOC与所述电池组中的单体充电时间间隔差异曲线斜率和截距的理论关系；根据所述属性数据及理论关系，对充电曲线做插值处理估计预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。3.根据权利要求1所述的铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，其特征在于，所述采用扩展卡尔曼滤波法对所述显示SOC值进行修正，还包括：采集显示SOC值对应的开路电压值，根据所述显示SOC值及开路电压值拟合OCV
‑
SOC曲线，并通过所述OCV
‑
SOC曲线查找当前电压对应的SOC；获取安时积分法对应的预设公式，结合当前电压对应的SOC，计算得到预测SOC值，通过所述预测SOC值对所述显示SOC值进行修正。4.根据权利要求1所述的铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，其特征在于，所述根据对比结果确定SOC值100％的坐标点，根据所述坐标点对所述显示SOC值进行修正，得到修正后的SOC预测曲线，包括：根据对比结果确定所述电池组的析气点，将所述析气点的SOC值修正为100％，并根据所述析气点对所述电池组的SOC进行重新标定，得到修正后的SOC预测曲线。5.根据权利要求1所述的铅酸电池充电阶段SOC预测曲线的修正方法，其特征在于，所述获取电池组的属性数据，包括：改变所述电池组的充放电条件，对所述电池组进行循环充电试验，获取所述循环充电试...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云涛，冯万峰，陈驰，
申请(专利权)人：长兴太湖能谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：