一种荷电状态校正方法、电池管理装置、介质及控制器制造方法及图纸

本发明专利技术属于电池管理技术领域，尤其涉及一种荷电状态校正方法、电池管理装置、介质及控制器；根据斜率特征，对OCV

【技术实现步骤摘要】
一种荷电状态校正方法、电池管理装置、介质及控制器


[0001]本专利技术属于电池管理
，尤其涉及一种荷电状态校正方法、电池管理装置、介质及控制器。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的发展，动力电池为车辆驱动部件及智能座舱等提供动力，电池荷电状态SOC（StateOfCharge）评估的准确性对用户体验、车辆性能以及电池维护起到重要作用。
[0003]在目前汽车领域中应用最广泛的方法是根据电池的静置后电压、静置时间以及温度得到本次驾驶循环的初始值，通过传感器获取的瞬时电流值累计积分计算得到SOC的变化量，使得SOC值动态更新。
[0004]如图1所示，磷酸铁锂电池剩余能量百分比在30%～95%以上区间对应的开路电压比较接近，磷酸铁锂若电池处于该区间时无法获得初始值。若车辆长时间运行而无法获得初始值，随着电流传感器的误差积累，会导致SOC发生跳变，降低用户体验感受，长期可能会导致车辆性能下降，电池寿命衰减过快的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例公开了一种荷电状态校正方法，包括第一本征信息分段步骤、第二荷电状态更新步骤；其第一本征信息分段步骤获取目标电池或电池组开路电压OCV与荷电状态SOC的第一本征曲线，根据斜率dOCV/dSOC将其第一本征曲线分割为N段；该N段中第M段为待校正段，M、N均为正整数，N>M，且N大于或等于6；通常，N可以取6，M取4。
[0006]具体地，第M段的斜率dM与第M
‑
1段的斜率d（M/>‑
1）相差预设的第一数值，第M段的斜率dM与第M+1段的斜率d（M+1）相差预设的第二数值。
[0007]进一步地，第二荷电状态更新步骤根据目标电池或电池组的负载状态，对目标电池或电池组处于第M段的荷电状态SOC进行校正；其中，负载状态包括第一空载静置状态、第二在线行车状态。
[0008]其中，若负载状态处于第一空载静置状态；则获取目标电池或电池组接入高压时的单体电池电压VSS、断开高压后的静置时间tst、平均模组温度TAV、断开高压时的荷电状态SOCOFF；并对第M段内的荷电状态进行更新，得到校正后的荷电状态SOCNEW1；使得：SOCNEW1=SOCOFF+（SOCOCV
‑
SOCOFF）*qstOCV；qstOCV是根据理论误差值eVLT获得的更新权重系数，更新权重系数qstOCV在理论误差值eVLT大于或等于5%时，取值为0；更新权重系数qstOCV在理论误差值eVLT小于5%时，取值为
‑
20*eVLT+100%。
[0009]进一步地，若负载状态处于第二在线行车状态；则根据温度系数QT和权重系数QRUN来修正荷电状态的当前值SOCPRE与离线模型获得的荷电状态估算值SOCRUN，进而获得第二在线行车状态下的荷电状态更新值SOCNEW2；使得：
SOCNEW2=SOCPRE+（SOCRUN
‑
SOCPRE）*QT*QRUN。
[0010]其中，权重系数QRUN可根据目标电池或电池组电压的理论值VTR与测量值VDT的关系进行修正：若VTR
‑
VDT大于或等于3毫伏，则此时权重系数QRUN=0；若VTR
‑
VDT小于3毫伏，则QRUN=
‑
0.33*（VTR
‑
VDT）+100%；温度系数QT在25摄氏度时取1，温度系数QT随温度的降低而增大。
[0011]进一步地，可检测目标电池或电池组相隔时间为
△
t的k时刻及k
‑
1时刻的瞬态电压和瞬态电流，并根据电芯一阶等效模型求解电芯一阶等效模型的模型参数。
[0012]其中，瞬态电压包括k时刻的模型开路电压V（k）、k
‑
1时刻的模型开路电压V（k
‑
1），瞬态电流包括k时刻的模型电流I（k）、k
‑
1时刻的模型电流I（k
‑
1）；且满足：V（k）=I（k）R（0）+V（p,k）+V（OCV），V（k
‑
1）=I（k
‑
1）R（0）+V（p,k
‑
1）+V（OCV），且根据电容电感特性还可得到：V（k）= V（k
‑
1）*θ1+I（k）*θ2+I（k
‑
1）θ3+θ4；其中，θ1= e^（
‑△
t/τ）；θ2=R（0）；θ3=R（0）e^（
‑△
t/τ）+R（p）（1
‑ꢀ
e^（
‑△
t/τ））；θ4= V（OCV）（1
‑ꢀ
e^（
‑△
t/τ））；其中，温度修正系数QT基于电芯实测表现获取，通过测试数据拟合二项式：当温度大于25摄氏度时为1，当温度小于25摄氏度时符合下式：y = 0.0002x^2
ꢀ‑ꢀ
0.0076x + 1.0731，x是模组温度，y是修正系数QT。
[0013]相应地，本专利技术实施例还公开了一种电池管理装置，包括第一本征信息分段单元、第二荷电状态更新单元；其第一本征信息分段单元获取目标电池或电池组开路电压OCV与荷电状态SOC的第一本征曲线，根据斜率dOCV/dSOC将第一本征曲线分割为N段；N段中第M段为待校正段，M、N均为正整数，N>M，且N大于或等于6。
[0014]具体地，第M段的斜率dM与第M
‑
1段的斜率d（M
‑
1）相差预设的第一数值，第M段的斜率dM与第M+1段的斜率d（M+1）相差预设的第二数值。
[0015]进一步地，第二荷电状态更新单元可根据目标电池或电池组的负载状态，对目标电池或电池组处于第M段的荷电状态SOC进行校正；其中，负载状态包括第一空载静置状态、第二在线行车状态。
[0016]其中，若负载状态处于第一空载静置状态；则获取目标电池或电池组接入高压时的单体电池电压VSS、断开高压后的静置时间tst、平均模组温度TAV、断开高压时的荷电状态SOCOFF；并对第M段内的荷电状态进行更新，得到校正后的荷电状态SOCNEW1；使得：SOCNEW1=SOCOFF+（SOCOCV
‑
SOCOFF）*qstOCV；qstOCV是根据理论误差值eVLT获得的更新权重系数，该更新权重系数qstOCV在理论误差值eVLT大于或等于5%时，取值为0；该更新权重系数qstOCV在理论误差值eVLT小于5%时，取值为
‑
20*eVLT+100%。
[0017]进一步地，若负载状态处于第二在线行车状态；则根据温度系数QT和权重系数QRUN来修正荷电状态的当前值SOCPRE与离线模型获得的荷电状态估算值SOCRUN，进而获得
第二在线行车状态下的荷电状态更新值SOCNEW2；使得：SOCNEW2=SOCPRE+（SOCRUN...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荷电状态校正方法，其特征在于，包括第一本征信息分段步骤（100）、第二荷电状态更新步骤（200）；所述第一本征信息分段步骤（100）获取目标电池或电池组（999）开路电压OCV与荷电状态SOC的第一本征曲线（010），根据斜率dOCV/dSOC将所述第一本征曲线（010）分割为N段；所述N段中第M段为待校正段，M、N均为正整数，N>M，且N大于或等于6；第M段的斜率dM与第M
‑
1段的斜率d（M
‑
1）相差预设的第一数值，第M段的斜率dM与第M+1段的斜率d（M+1）相差预设的第二数值；所述第二荷电状态更新步骤（200）根据所述目标电池或所述电池组（999）的负载状态，对所述目标电池或所述电池组（999）处于所述第M段的荷电状态SOC进行校正；其中，所述负载状态包括第一空载静置状态、第二在线行车状态。2.如权利要求1所述的荷电状态校正方法，其中：若所述负载状态处于所述第一空载静置状态；则获取所述目标电池或所述电池组（999）接入高压时的单体电池电压VSS、断开高压后的静置时间tst、平均模组温度TAV、断开高压时的荷电状态SOCOFF；并对所述第M段内的荷电状态进行更新，得到校正后的荷电状态SOCNEW1；使得：SOCNEW1=SOCOFF+（SOCOCV
‑
SOCOFF）*qstOCV；qstOCV是根据理论误差值eVLT获得的更新权重系数，所述更新权重系数qstOCV在所述理论误差值eVLT大于或等于5%时，取值为0；所述更新权重系数qstOCV在所述理论误差值eVLT小于5%时，取值为
‑
20*eVLT+100%。3.如权利要求1所述的荷电状态校正方法，其中：若所述负载状态处于所述第二在线行车状态；则根据温度系数QT和权重系数QRUN来修正荷电状态的当前值SOCPRE与离线模型获得的荷电状态估算值SOCRUN，进而获得所述第二在线行车状态下的荷电状态更新值SOCNEW2；使得：SOCNEW2=SOCPRE+（SOCRUN
‑
SOCPRE）*QT*QRUN。4.如权利要求3所述的荷电状态校正方法，其中：所述权重系数QRUN根据所述目标电池或所述电池组（999）电压的理论值VTR与测量值VDT的关系进行修正；若VTR
‑
VDT大于或等于3毫伏，则此时所述权重系数QRUN=0；若VTR
‑
VDT小于3毫伏，则QRUN=
‑
0.33*（VTR
‑
VDT）+100%；所述温度系数QT在25摄氏度时取1，所述温度系数QT随温度的降低而增大。5.如权利要求3或4所述的荷电状态校正方法，其中：检测所述目标电池或所述电池组（999）相隔时间为
△
t的k时刻及k
‑
1时刻的瞬态电压和瞬态电流，并根据电芯一阶等效模型求解所述电芯一阶等效模型的模型参数；所述瞬态电压包括k时刻的模型开路电压V（k）、k
‑
1时刻的模型开路电压V（k
‑
1），所述瞬态电流包括k时刻的模型电流I（k）、k
‑
1时刻的模型电流I（k
‑
1）；且满足：V（k）=I（k）R（0）+V（p,k）+V（OCV），V（k
‑
1）=I（k
‑
1）R（0）+V（p,k
‑
1）+V（OCV），且根据电容电感特性还可得到：V（k）= V（k
‑
1）*θ1+I（k）*θ2+I（k
‑
1）θ3+θ4；其中，θ1= e^（
‑△
t/τ）；θ2=R（0）；θ3=R（0）e^（
‑△
t/τ）+R（p）（1
‑ꢀ
e^（
‑△
t/τ））；θ4= V（OCV）（1
‑ꢀ
e^（
‑△
t/τ））；
其中，温度修正系数QT基于电芯实测表现获取，通过测试数据拟合二项式：当温度大于25摄氏度时为1，当温度小于25摄氏度时符合下式：y = 0.0002x^2
ꢀ‑ꢀ
0.0076x + 1.0731，x是模组温度，y是修正系数QT。6.一种电池管理装置（600），包括第一本征信息分段单元（610）、第二荷电状态更新单元（620）；其中，所述第一本征信息分段单元（610）获取目标电池或电池组（999）...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，李鹍，柯希春，张立宁，许建昌，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：