蓄电池的电量动态估算方法、电池管理系统及电动车技术方案

本发明专利技术公开了一种蓄电池的电量动态评估方法、电池管理系统和电动车，方法包括：S01，根据蓄电池的电池状态得到当前周期的初始电量值Q

【技术实现步骤摘要】
蓄电池的电量动态估算方法、电池管理系统及电动车


[0001]本专利技术属于电动车控制
，特别是涉及一种蓄电池的电量动态估算方法、电池管理系统及电动车。

技术介绍

[0002]电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。与内燃机驱动的汽车或者摩托车相比，电车具有噪音低，无废气，污染少的优点，因此得到较快发展。
[0003]对于电动车来说，电池的性能关系到其续航里程以及行车安全，因此是电动车最重要的组成部分。目前的电动车上都安装有电池管理系统来对电池进行管理，以让驾驶员可以及时了解的电池的工作参数，例如了解电池的温度、工作电压、剩余电量等。在上述工作参数中，电池的当前电量（通常是百分比形式）是驾驶员最为关注的指标之一，因为这关系到电动车的可行驶里程，从而驾驶员可以根据出行情况提前判断何时对电池进行充电，因此如何获得准确的当前电量对电动车来说具有重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种蓄电池的电量动态估算方法、电池管理系统及电动车，能获得相对准确的电池电量。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种蓄电池的电量动态评估方法，应用于电动车，其包括以下步骤：S01，根据蓄电池的电池状态得到当前周期的初始电量值Q
c0
、权重值K以及充放电特性曲线；其中，所述电池状态至少包括蓄电池的当前电压值，所述充放电特性曲线为蓄电池在充放电过程中开路电压值与电量值的关系特性曲线，且该充放电特性曲线上设置有n个校正点；S02，采用库仑计法计算该蓄电池在当前周期内的电量变化值，根据所述权重值K对所述电量变化值进行修正，并将修正后的电量变化值与初始电量值Q
c0
相加或相减以获取该蓄电池预修正的第一电量值Q
c1
；S03，在所述蓄电池的当前电压值达到第i个校正点所对应的开路电压值V
i
时，依据该校正点所对应的电量值Q
i
对所述第一电量值Q
c1
进行再修正以获得第二电量值Q
c2
，并依据再修正后的第二电量值Q
c2
计算该蓄电池在当前周期的电池电量百分比；其中，0<i≤n。
[0006]进一步地，所述当前周期的周期时长为100ms。
[0007]进一步地，所述所述电池状态还包括电流值和温度值的其中之一或者其组合，在步骤S01中确定权重值K的方法为：依据该电压值、电流值或温度值查表获得相应的权重值K。
[0008]进一步地，在蓄电池为充电状态时，所述权重值K包括充电温度系数Ka、充电电荷存储系数Kb和电池老化系数Kc；在蓄电池为放电状态时，所述权重值K包括放电温度系数
Kd、放电电荷活跃系数Ke和电池老化系数Kc。
[0009]进一步地，所述充电温度系数Ka和放电温度系数Kd均通过查表获得；所述充电电荷存储系数Kb =(Qmax
ꢀ‑ꢀ
Qmin)/Qt，放电电荷活跃系数Ke = (Qmax
‑
Qmin)/Qt，Qt为蓄电池的额定电量，Qmax为上个充电周期内该蓄电池充满电所能达到的最大开路电压值所对应的电量值，所述Qmin为上个放电周期内该蓄电池放完电所能达到的最小开路电压值所对应的电量值；所述电池老化系数为Kc = Qc/Qt，所述Qc为所述蓄电池在当前的电池状态下的实际电量。
[0010]进一步地，在蓄电池为充电状态时，预修正的第一电量值Q
c1
的计算公式为：，K=Ka+Kb+Kc，I
in
为充电电流；在蓄电池为放电状态时，预修正的第一电量值Q
c1
的计算公式为：，K=Kd+Ke+Kc；I
out
为放电电流。
[0011]进一步地，在步骤S01的充放电特性曲线通过以下方法获得：通过实验获取充电状态下蓄电池的开路电压值与电量值的特性曲线关系以形成充电特性曲线，并在每个充电特性曲线上标注n个特征点作为校正点，每个校正点具有一个电量值及其对应的开路电压值；通过实验获取放电状态下蓄电池的开路电压值与电量值的特性曲线关系以形成放电特性曲线，并在每个放电特性曲线上标注n个特征点作为校正点，每个校正点具有一个电量值及其对应的开路电压值。
[0012]进一步地，步骤S03中，在蓄电池为充电状态下，在所述蓄电池的当前电压达到第i个校正点所对应的开路电压值V
i
时，依据该校正点所对应的电量值Q
i
对所述第一电量值Q
c1
进行再修正以获得第二电量值Q
c2
，具体包括：若当前电池电压达到第i个校正点对应的开路电压值V
i
时，依据充电特性曲线上该V
i
所对应的电量值SOC
i
进行再修正，修正公式为：Q
c2
=Q
c1
+Ki(Q
i
‑
Q
c1
)，Ki为预设的电量修正系数。
[0013]进一步地，步骤S03中，在蓄电池为放电状态下，在所述蓄电池的当前电压达到第i个校正点所对应的开路电压值V
i
时，依据该校正点所对应的电量值Q
i
对所述第一电量值Q
c1
进行再修正以获得第二电量值Q
c2
，具体包括：若当前电压达到第i个校正点对应的开路电压值V
i
时，依据放电特性曲线上该V
i
所对应的电量值Q
i
进行再修正，修正公式为：Q
c2
=Q
c1
+Ki(Q
c1
‑
Q
i
)，Ki为电量修正系数。
[0014]本专利技术实施例还提供了一种电池管理系统，采用上述的电量动态估算方法，其包括参数采集模块、存储模块和计算模块：所述参数采集模块用于采集蓄电池的开路电压值、电流值和温度值；所述计算模块用于计算预修正的第一电量值Q
c1
和再修正的第二电量值Q
c2
，并计算当前周期的电池电量百分比；所述存储模块用于存储预修正的第一电量值Q
c1
和再修正的第二电量值Q
c2
。
[0015]本专利技术实施例还提供了一种电动车，包括蓄电池及电池管理系统，该电池管理系统为上述的电池管理系统。
[0016]综上所述，上述一个实施例中，在电量计算过程中，对电量进行了两次调整，在第
一次的预修正时，根据不同的环境温度和电池的工作状态，加入权重值对电量值进行调整，得到第一电量值；在第二次的后校正时，则根据在充放电特性曲线中选取的校正点的电量值，与第一电量值做比较，得到电池实际电量与第一电量值的差值，然后利用PI算法进行误差修正，如此通过预修正和后校正共同提高了电量的指示准确性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池的电量动态估算方法，应用于电动车，其特征在于，包括以下步骤：S01，根据蓄电池的电池状态得到当前周期的初始电量值Q
c0
、权重值K以及充放电特性曲线；其中，所述电池状态至少包括蓄电池的当前电压值，所述充放电特性曲线为蓄电池在充放电过程中开路电压值与电量值的关系特性曲线，且该充放电特性曲线上设置有n个校正点；S02，采用库仑计法计算该蓄电池在当前周期内的电量变化值，根据所述权重值K对所述电量变化值进行修正，并将修正后的电量变化值与初始电量值Q
c0
相加或相减以获取该蓄电池预修正的第一电量值Q
c1
；S03，在所述蓄电池的当前电压值达到第i个校正点所对应的开路电压值V
i
时，依据该校正点所对应的电量值Q
i
对所述第一电量值Q
c1
进行再修正以获得第二电量值Q
c2
，并依据再修正后的第二电量值Q
c2
计算该蓄电池在当前周期的电池电量百分比；其中，0<i≤n。2.如权利要求1所述的电量动态估算方法，其特征在于，所述当前周期的周期时长为100ms。3.如权利要求1所述的电量动态估算方法，其特征在于，所述电池状态还包括电流值和温度值的其中之一或者其组合，在步骤S01中确定权重值K的方法为：依据该电压值、电流值或温度值查表获得相应的权重值K。4.如权利要求3所述的电量动态估算方法，其特征在于，在蓄电池为充电状态时，所述权重值K包括充电温度系数Ka、充电电荷存储系数Kb和电池老化系数Kc；在蓄电池为放电状态时，所述权重值K包括放电温度系数Kd、放电电荷活跃系数Ke和电池老化系数Kc。5.如权利要求4所述的电量动态估算方法，其特征在于，所述充电温度系数Ka和放电温度系数Kd均通过查表获得；所述充电电荷存储系数Kb =(Qmax
ꢀ‑ꢀ
Qmin)/Qt，放电电荷活跃系数Ke = (Qmax
ꢀ‑ꢀ
Qmin)/Qt，Qt为蓄电池的额定电量，Qmax为上个充电周期内该蓄电池充满电所能达到的最大开路电压值所对应的电量值，所述Qmin为上个放电周期内该蓄电池放完电所能达到的最小开路电压值所对应的电量值；所述电池老化系数为Kc = Qc/Qt，所述Qc为所述蓄电池在当前的电池状态下的实际电量。6.如权利要求4所述的电量动态估算方法，其特征在于，在蓄电池为充电状态时，预修正的第一电量值Q
c1
的计算公式为：，K=Ka+Kb+Kc，I
in
为充电电流；在蓄电池为放电状态时，预修正的第一电量值Q
c1
的计算公式为：，K=Kd+Ke+Kc；I
out
为放电电流。7.如权利要求1所述的电量动态估算方法，其特征在于，在步骤S01的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文川，周强，赖航伟，钱子翔，林文飞，朱晴帆，周豪，李庭，
申请(专利权)人：浙江金开物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：