一种两轮电动车电池容量自学习方法技术

本发明专利技术属于BMS电池管理系统技术领域，尤其是一种两轮电动车电池容量自学习方法，包括如下步骤，S101：初始化读取存储的低压校准触发标志和电池总容量；S102：低压校准触发标志置位；S103：充电柜识别正常，所述充电柜与两轮车电池进行信息交互，所述识别正常是指充电柜与电池通信握手成功，充电柜具备对电池充电的条件。该两轮电动车电池容量自学习方法，本发明专利技术专利在电池放电末端触发电池容量学习功能，并在充电状态下开始学习，在电池充电末端对电池总容量进行容量校准，同时对SOC值做出强制修正，在充电末端得到较准确的SOC和电池总容量初始值，一定程度上消除了因电池容量衰减导致或电池一致性差导致的SOC估算不准的问题。致或电池一致性差导致的SOC估算不准的问题。致或电池一致性差导致的SOC估算不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种两轮电动车电池容量自学习方法


[0001]本专利技术涉及BMS电池管理系统
，尤其涉及一种两轮电动车电池容量自学习方法。

技术介绍

[0002]电池荷电状态SOC指电池当前剩余可用容量与总容量的比值，是电池当前能够被使用容量的表示方式，也是电池安全使用的重要指标。准确估算SOC不仅能够防止电池由于过充或者过放造成的损害，还能达到进一步合理利用电池，延长电池使用寿命的目的。特别是在两轮电动车的应用中，SOC为两轮车用户的安全使用和规划骑行提供了重要的科学依据。
[0003]专利(名称：一种结合充电策略校准动力电池容量的方法，专利号202010434958.7)通过控制充电过程，实现在较短的时间内进行电池容量的计算校准，在校准过程中结合OCV查表法以及电池循环数据关系用以提高校准精度，能够使得估算的电池容量精度较高。该专利的缺点是：在校准过程中需要分阶段充电，且每个阶段充电完成后还需电池静置，同时校准中所结合的电池循环数据需要对若干同型号电池进行充放电测试得到；
[0004]专利(名称：一种电池容量校准方法、装置、电子设备及存储介质，专利号：202010108747.4)通过对电池组中的最高SOC单体的充电电量与累积容量计算出修正参数，并将修正参数应用到其他各个电池单体中，从而对整个电池组的容量进行校准。该专利的缺点是：对电池的一致性要求高，单电芯不能准确反映每一个单体的真实容量，电池组的校准效果无法保证。
[0005]在实际使用中，电池电芯内部参数会随着使用环境及时间的变化而逐渐复杂，电池容量衰减或者电池一致性差等原因导致电池SOC估算出现偏差，影响用户体验。
[0006]为解决电池SOC估算不准的问题，目前行业内最常用的SOC估算方法有两种：开路电压法和安时积分法。其中，开路电压法是根据锂电池内部锂离子与开路电压的映射关系建立OCV
‑
SOC表，电池在使用中，通过查询该表获取电池SOC。由于此方法需要电池长时间静置才能获取稳定电池开路电压，对实际运行工况要求高，因此不符合两轮电动车的电池使用要求；
[0007]安时积分法是通过在电池充放电过程中对电流以时间积分，获取电池容量的变化量，从而得到电池剩余的容量，可达到估算SOC的目的。该方法对初始容量的精准性要求高，即SOC的初始值必须精准，否则在长时间运行后累积误差将会导致估算结果偏差大。

技术实现思路

[0008]基于现有的技术问题，本专利技术提出了一种两轮电动车电池容量自学习方法。
[0009]本专利技术提出的一种两轮电动车电池容量自学习方法，包括如下步骤，S101：初始化读取存储的低压校准触发标志和电池总容量；
[0010]S102：判断低压校准触发标志置位或未置位；
[0011]S103：充电柜识别正常，所述充电柜与两轮车电池进行信息交互，所述识别正常是指充电柜与电池通信握手成功，充电柜具备对电池充电的条件；
[0012]S104：电池充电状态且有电流；
[0013]S105：容量学习开启标志置位；
[0014]S106：判断温度变化正常或不正常；
[0015]S107：安时积分累计容量；
[0016]S108：累计容量更新额定容量。
[0017]优选地，在所述步骤S101中，所述初始化指电池内部BMS由于休眠或者其他原因出现复位后所需的基本配置过程，所述存储指电池内部BMS由于掉电或者复位之前将关键信息写入存储器，所述低压校准触发标志指骑行放电中单体电压达到放电极限的状态标志或未达到放电极限的状态标志，所述电池总容量指BMS复位之前写入存储器的电池总容量。
[0018]优选地，在所述步骤S102中，所述标志置位指骑行放电中单体电压达到放电极限，在判断所述标志置位时，实时获取电池组的最低电池单体电压V_min，为确保充电安全，电池V_min须大于V_occ1且小于V_occ0，所述V_occ1指电池单体欠压电压值，所述V_occ0指电池单体禁充电压值。
[0019]优选地，在所述步骤S104中，所述充电状态是将电池放入充电柜内的状态，此时若电池未发生故障，则电池会进入充电状态，且有电流电流开始充电。
[0020]优选地，在所述步骤S105中，所述容量学习开启标志指当前电池满足进行容量学习校准的部分调节或所有条件，所述置位指当前电池满足进行容量学习校准的所有条件；
[0021]在开始容量学习后，实时检测电池的充电状态，所述充电状态发生改变指V_min达到V_occ2之前，由于电池发生故障或者电池被取出的原因导致充电被中断，电池将会从充电状态切换到其他状态，所述V_occ2指单体充电截至电压值。
[0022]优选地，在所述步骤S106中,由于电池容量受温度影响明显，在容量学习的过程中若温度变化超出阈值，则认为此次容量学习失效，所述阈值为15℃，所述温度是指电池内部电芯温度，通过BMS采集检测获取。
[0023]优选地，在所述步骤S107中，所述安时积分指充电过程中电流对时间的积分累积，所述累计容量是容量学习校准过程中电池被充入的总容量，所述安时积分的计算公式如下：
[0024]其中，Q
t
是电池在充电过程中的累计容量，I
t
是当前时刻的充电电流，t0是充电起始时刻，t1是充电截至时刻。
[0025]优选地，所述在所述步骤S108中，所述额定容量指电池在实验室条件下从满充状态开始放电，到截至电压时所能放出的总容量，用于计算电池SOC，随着时间和外界环境的变化，实验室条件下的额定容量将会与实际不符，从而导致估算的SOC不准，进行校准更新。
[0026]优选地，在所述步骤S108中，完成容量学习后，存储当前学习结果以及强制SOC为100％，所述当前学习结果是指当前容量学习成功时累计的总容量，所述存储当前学习结果指将总容量写入存储器中保存，在下一次初始化中读取作为额定容量的初始值。
[0027]优选地，在所述步骤S108中，所述SOC强置100％指达到容量学习完成条件，此时电池已经处于充满状态，将当前SOC强置100％，确保SOC和当前的容量映射一致；
[0028]SOC计算公式：
[0029]其中，SOC
Ah
是电池当前的荷电状态，SOC0是充电之前电池的初始荷电状态，Q0是当前电池总容量，Q
t
是电池在充电过程中的累计容量；
[0030]对容量学习成功或失败情况进行事件记录，所述的事件记录指将本次容量学习校准的结果写入存储器中，方便技术人员进行读取查看。
[0031]本专利技术中的有益效果为：
[0032]1、本专利技术专利在电池放电末端触发电池容量学习功能，并在充电状态下开始学习，在电池充电末端对电池总容量进行容量校准，同时对SOC值做出强制修正，在充电末端得到较准确的SOC和电池总容量初始值，一定程度上消除了因电池容量衰减导致或电池一致性差导致的SOC估算不准的问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两轮电动车电池容量自学习方法，其特征在于：包括如下步骤，S101：初始化读取存储的低压校准触发标志和电池总容量；S102：低压校准触发标志置位；S103：充电柜识别正常，所述充电柜与两轮车电池进行信息交互，所述识别正常是指充电柜与电池通信握手成功，充电柜具备对电池充电的条件；S104：电池充电状态且有电流；S105：判断容量学习开启标志置位或未置位；S106：判断温度变化正常或不正常；S107：安时积分累计容量；S108：累计容量更新额定容量。2.根据权利要求1所述的一种两轮电动车电池容量自学习方法，其特征在于：在所述步骤S101中，所述初始化指电池内部BMS由于休眠或者其他原因出现复位后所需的基本配置过程，所述存储指电池内部BMS由于掉电或者复位之前将关键信息写入存储器，所述低压校准触发标志指骑行放电中单体电压达到放电极限的状态标志或未达到放电极限的状态标志，所述电池总容量指BMS复位之前写入存储器的电池总容量。3.根据权利要求1所述的一种两轮电动车电池容量自学习方法，其特征在于：在所述步骤S102中，所述标志置位指骑行放电中单体电压达到放电极限，在判断所述标志置位时，实时获取电池组的最低电池单体电压V_min，为确保充电安全，电池V_min须大于V_occ1且小于V_occ0，所述V_occ1指电池单体欠压电压值，所述V_occ0指电池单体禁充电压值。4.根据权利要求1所述的一种两轮电动车电池容量自学习方法，其特征在于：在所述步骤S104中，所述充电状态是将电池放入充电柜内的状态，此时若电池未发生故障，则电池会进入充电状态，且有电流电流开始充电。5.根据权利要求1所述的一种两轮电动车电池容量自学习方法，其特征在于：在所述步骤S105中，所述容量学习开启标志指当前电池满足进行容量学习校准的部分调节或所有条件，所述置位指当前电池满足进行容量学习校准的所有条件；在开始容量学习后，实时检测电池的充电状态，所述充电状态发生改变指V_min达到V_occ2之前，由于电池发生故障或者电池被取出的原因导致充电被中断，电池将会从充电状态切换到其他状态，所述V_occ2指单体充电截至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜岩，张明旭，贺惟明，
申请(专利权)人：智行新能科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：