一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法，涉及动力电池技术领域，获取动力电池历史的满充电/满放电数据构建样本集；根据样本数据拟合得到SOC值关于电压、电流、累计时间的关系函数；利用SOC拟合函数对样本数据进行拟合计算，得到每个样本的SOC拟合序列和SOC误差序列；根据样本数据以及每个样本的SOC误差序列，拟合得到SOC误差值关于电压、电流、累计时间的关系函数；获取目标动力电池的电压、电流、累计时间，利用SOC拟合函数和SOC误差函数计算目标动力的SOC拟合值和SOC误差值，从而估算得到目标动力电池的SOC值。本发明专利技术提高了动力电池SOC的估算精度。高了动力电池SOC的估算精度。高了动力电池SOC的估算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其是一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法。

技术介绍

[0002]动力电池作为新能源汽车的核心部件，直接关系到车辆的安全稳定行驶。为确保电池性能良好，延长使用寿命，需要对电池的各项参数进行有效的管理，荷电状态SOC便是其中最重要的参数之一，目前国内外动力电池SOC估算还处在发展阶段，大多采用安时积分的方式估算，众所周知，安时积分的估算方式在车辆长时间不处于充分静置、满充或满放状态时，由电流传感器所带来的累计误差是不可忽视的。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法，提高动力电池SOC的估算精度。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，包括：一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法，包括以下步骤：S1，根据动力电池的历史满充电/满放电过程，获取动力电池历史的满充电/满放电数据，包括每次历史满充电/满放电过程中的电压序列、电流序列，时间序列，SOC序列；所述电压序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的电压值构成的序列；所述电流序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的电流值构成的序列；所述时间序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的满充电/满放电累计时间构成的序列；所述SOC序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC值构成的序列；根据动力电池历史的满充电/满放电数据构建样本集，单次历史满充电/满放电过程中单个采样点的电压值、电流值、累计时间、SOC值即构成一个样本；S2，根据步骤S1的样本数据，拟合得到SOC值关于电压、电流、累计时间的关系函数：sf=F(v,i,t)；其中，F(.)为SOC拟合函数，sf表示SOC拟合值，v表示电压，i表示电流，t表示累计时间即满充电/满放电累计时间；S3，利用步骤S2得到的SOC拟合函数，对步骤S1的样本数据进行拟合计算，得到每个样本的SOC拟合序列和SOC误差序列；所述SOC拟合序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC拟合值构成的序列，采样点的SOC拟合值通过SOC拟合函数以及该采样点下的电压、电流、累计时间计算得到；所述SOC误差序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC误差值构成的序列，采样点的SOC误差值等于该采样点的SOC拟合值减去该采样点的SOC值；S4，根据步骤S1的样本数据，以及步骤S3得到每个样本的SOC误差序列，拟合得到
SOC误差值关于电压、电流、累计时间的关系函数：E=Fe(v,i,t)；其中，Fe(.)为SOC误差函数，E表示SOC误差值；S5，针对待估算SOC的目标动力电池，获取目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的电压v_new、电流i_new、充/放电累计时间t_new；利用步骤S2得到的SOC拟合函数，计算得到目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的SOC拟合值，即sf_new=F(v_new,i_new,t_new)；利用步骤S4得到的SOC误差函数，计算得到目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的SOC误差值，即E_new=Fe(v_new,i_new,t_new)；S6，根据目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的SOC拟合值sf_new和SOC误差值E_new，估算得到目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的SOC值等于sf_new
‑
E_new。
[0005]优选的，步骤S1中，满充电过程是指充电过程末端即充电结束时的单体最高电压达到满充电压；满放电过程是指放电过程末端即放电结束时的单体最低电压达到满放电压。
[0006]优选的，步骤S1中，满充电/满放电过程中各个采样点的SOC值的计算方式为：根据历史满充电/满放电过程中的电压序列、电流序列，时间序列，通过安时积分的方式计算得到历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC值。
[0007]优选的，步骤S2和步骤S4中，均采用机器学习的方式分别得到SOC拟合函数以及SOC误差函数。
[0008]优选的，机器学习采用支持向量机、传统机器学习、深度学习的方式。
[0009]优选的，在步骤S1中，分别获取动力电池历史的满充电数据和满放电数据，并将动力电池历史的满充电数据和满放电数据合并构建样本集；在步骤S5中，对目标动力电池当前时刻的SOC值进行估算时，不考虑目标动力电池的充放电状态，直接获取目标动力电池当前时刻的电压v_new、电流i_new、累计时间t_new，估算当前时刻的SOC值。
[0010]本专利技术的优点在于：（1）本专利技术通过拟合SOC值关于电压、电流、累计时间的关系函数，把难以获取又极其重要的电池性能参数SOC，用拟合的方式直观地表征出来，并且本专利技术还考虑到了SOC拟合值所带来的误差，还对SOC误差值关于电压、电流、累计时间的关系函数进行拟合，最后在目标动力电池估算SOC时，在计算得到的SOC拟合值中扣除了SOC误差，从而提高了动力电池SOC的估算精度。
[0011]（2）本专利技术对SOC值以及SOC误差值关于电压、电流、累计时间的关系函数进行拟合，在后续计算SOC拟合值和SOC误差值的过程中，仅根据当前时刻的电压、电流、累计时间即可进行计算，单点计算，不受其他时刻的数据影响，估算精度更高，且方法实现简单，易于推广。
附图说明
[0012]图1为一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法流程图。
[0013]图2为实施例的结果对比示意图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]由图1所示，一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法，包括以下步骤：S1，根据动力电池的历史满充电/满放电过程，获取动力电池历史的满充电/满放电数据，包括每次历史满充电/满放电过程中的电压序列、电流序列，时间序列，SOC序列；根据动力电池历史的满充电/满放电数据构建样本集，单次历史满充电/满放电过程中单个采样点的电压值、电流值、累计时间、SOC值即构成一个样本；其中，电压序列表示为(v1,v2,...vk,...)，vk为满充电/满放电过程中第k个采样点的电压值；电流序列表示为(i1,i2,...ik,...)，ik为满充电/满放电过程中第k个采样点的电流值；时间序列表示为(t1,t2,...tk,...)，tk为充满充电/满放电过程中第k个采样点的满充电/满放电累计时间，tk等于第k个采样点所对应的时间点减去满充电/满放电的开始时间点；SOC序列表示为(s1,s2,...sk,...)，sk为满充电/满放电过程中第k个采样点的SOC值；步骤S1中，满充电过程是指充电过程末端即充电结束时的单体最高电压达到满充电压，动力电池在满充时刻的SOC值为1；满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于误差矫正的动力电池SOC估算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据动力电池的历史满充电/满放电过程，获取动力电池历史的满充电/满放电数据，包括每次历史满充电/满放电过程中的电压序列、电流序列，时间序列，SOC序列；所述电压序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的电压值构成的序列；所述电流序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的电流值构成的序列；所述时间序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的满充电/满放电累计时间构成的序列；所述SOC序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC值构成的序列；根据动力电池历史的满充电/满放电数据构建样本集，单次历史满充电/满放电过程中单个采样点的电压值、电流值、累计时间、SOC值即构成一个样本；S2，根据步骤S1的样本数据，拟合得到SOC值关于电压、电流、累计时间的关系函数：sf=F(v,i,t)；其中，F(.)为SOC拟合函数，sf表示SOC拟合值，v表示电压，i表示电流，t表示累计时间即满充电/满放电累计时间；S3，利用步骤S2得到的SOC拟合函数，对步骤S1的样本数据进行拟合计算，得到每个样本的SOC拟合序列和SOC误差序列；所述SOC拟合序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC拟合值构成的序列，采样点的SOC拟合值通过SOC拟合函数以及该采样点下的电压、电流、累计时间计算得到；所述SOC误差序列是由历史满充电/满放电过程中各个采样点的SOC误差值构成的序列，采样点的SOC误差值等于该采样点的SOC拟合值减去该采样点的SOC值；S4，根据步骤S1的样本数据，以及步骤S3得到每个样本的SOC误差序列，拟合得到SOC误差值关于电压、电流、累计时间的关系函数：E=Fe(v,i,t)；其中，Fe(.)为SOC误差函数，E表示SOC误差值；S5，针对待估算SOC的目标动力电池，获取目标动力电池在充/放电过程中当前时刻的电压v_new、电流i_new、充/放电累计时间t_new；利用步骤S2得到的SOC...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚兰，王翰超，王云，姜明军，沈永柏，孙艳，江梓贤，刘欢，张俊，
申请(专利权)人：力高山东新能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：