本发明专利技术涉及车用动力电池组技术领域，具体公开了一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法，包括：获取电池组中每个电池单体的SOC，并根据电池组中每个电池单体的SOC，确定出最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC和所有电池单体的平均SOC；获取电池组SOC的当前窗口显示值，将电池组SOC的窗口分为多个SOC区间，判断电池组SOC的当前窗口显示值所在的SOC区间；根据当前窗口显示值所在的SOC区间，确定出电池组SOC的当前估算策略；依据最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC、所有电池单体的平均SOC以及电池组SOC的当前估算策略，确定电池组SOC的当前实际值。本发明专利技术可有效避免电芯一致性差时电池的过充/过放风险。电芯一致性差时电池的过充/过放风险。电芯一致性差时电池的过充/过放风险。
【技术实现步骤摘要】
一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法
[0001]本专利技术涉及车用动力电池组
，更具体地，涉及一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法。
技术介绍
[0002]车用动力电池组由几十至成百上千个单体电芯组成，而单体之间存在不一致性，表现为电池内部状态参数和外部特性的差异。其中，内部状态参数的差异包括各单体电芯的容量不一致性、荷电状态(SOC)不一致性、阻抗参数不一致性；外部特性的差异主要表征为端电压不一致性。电芯的不一致性在电池充放电过程中不断累积和放大，可能导致电池组的过充、过放，加速电池组的性能衰退和电池老化。电芯的不一致性来源于生产制造工艺等导致的电芯初始不一致性以及使用环境导致不一致性。对于前者，可通过提高提高制造工艺水平和采用合适的分选技术进行挑选配组，以减少电池组中单体电池的初始性能差异。对于后者，可通过电池管理系统控制电池组状态，减小电池性能差异。合理地定义动力电池组SOC对于电池安全、稳定使用至关重要。特别是当单体电芯一致性较差时，电池组SOC的定义更为关键。
[0003]当前BMS系统评估电池组SOC时主要采用的方案为：充电模式下，认为电池单体的最大SOC达到上限表示电池无法再继续充电，故采用最大单体SOC作为电池组的实际SOC。放电模式下，认为电池单体的最小SOC达到下限表示电池无法再继续放电，故采用最小单体SOC作为电池组的实际SOC；此方案比较片面，根据充放电模式只使用某一节电池单体的SOC(最大单体SOC或者最大单体SOC)来表示电池组的实际SOC，无法全面评估整个电池组的电荷水平，并且受限于充放电模式的判断和切换。且在车辆运行及制动能量回收过程中电流方向若发生变化，则可能导致电池组SOC数值突变，影响电池使用的稳定性。另一种常见的电池组SOC估算方案为始终以平均单体SOC作为电池组SOC。这种方案极有可能造成电芯将有过充或者过放的风险，影响电池使用的安全性。
[0004]所以，本文旨在提出一种合理的电池组SOC评估策略，特别是考虑电池组内电芯一致性较差的情况，避免电芯过充/过放风险及电池组SOC不稳定的问题。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法，以解决现有技术中存在的电芯过充/过放风险及电池组SOC不稳定的问题。
[0006]作为本专利技术的第一个方面，提供一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法，所述电池组包括多个电池单体，所述考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法包括如下步骤：
[0007]步骤S1：获取所述电池组中每个电池单体的SOC，并根据所述电池组中每个电池单体的SOC，确定出最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC和所有电池单体的平均SOC；
[0008]步骤S2：获取电池组SOC的当前窗口显示值，将电池组SOC的窗口分为多个SOC区间，判断所述电池组SOC的当前窗口显示值所在的SOC区间；
[0009]步骤S3：根据所述电池组SOC的当前窗口显示值所在的SOC区间，确定出电池组SOC的当前估算策略；
[0010]步骤S4：依据所述最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC、所有电池单体的平均SOC以及所述电池组SOC的当前估算策略，确定电池组SOC的当前实际值。
[0011]进一步地，所述步骤S2
‑
步骤S4中，还包括：
[0012]将所述电池组SOC的窗口分为5个SOC区间，所述5个SOC区间分别为第一SOC区间、第二SOC区间、第三SOC区间、第四SOC区间和第五SOC区间；
[0013]当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第一SOC区间时，根据所述最小电池单体的SOC确定出所述电池组SOC的当前实际值；
[0014]当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第二SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC、所述最小电池单体的SOC、所述第二SOC区间的上下限值以及第一预设数学模型确定出所述电池组SOC的当前实际值；
[0015]当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第三SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC确定出所述电池组SOC的当前实际值；
[0016]当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第四SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC、所述最大电池单体的SOC、所述第四SOC区间的上下限值以及第二预设数学模型确定出所述电池组SOC的当前实际值；
[0017]当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第五SOC区间时，根据所述最大电池单体的SOC确定出所述电池组SOC的当前实际值。
[0018]进一步地，所述第一SOC区间为0到低SOC警戒值的范围；所述第二SOC区间为低SOC警戒值到电压平台区左端的范围；所述第三SOC区间为电压平台区范围；所述第四SOC区间为电压平台区右端到高SOC警戒值的范围；所述第五SOC区间为电池组的充电功率逐步减小至零点的范围；其中，预先设定电池组对应的OCV
‑
SOC曲线的电压平台区。
[0019]进一步地，在第二SOC区间，所述第一预设数学模型为：
[0020][0021]其中，PackSOC为所述电池组SOC的当前实际值，SOC
OCVLow
为第二SOC区间的上限值，CellSOC
Avg
为所述所有电池单体的平均SOC，SOCLim
Min
为第二SOC区间的下限值，CellSOC
Min
为所述最小电池单体的SOC，其中，CellSOC
Min
≤PackSOC≤CellSOC
Avg
。
[0022]进一步地，在第四SOC区间，所述第二预设数学模型为：
[0023][0024]其中，PackSOC为所述电池组SOC的当前实际值，SOC
OCVHigh
为所述第四SOC区间的下限值，SOCLim
Max
为所述第四SOC区间的上限值，CellSOC
Avg
为所述所有电池单体的平均SOC，CellSOC
Max
为所述最大电池单体的SOC，其中，CellSOC
Avg
≤PackSOC≤CellSOC
Max
。
[0025]本专利技术提供的一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法具有以下优点：
[0026](1)可有效避免电芯一致性差时电池的过充/过放风险；
[0027](2)考虑电芯一致性较差的情况，综合考虑最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC、所有电池单体的平均SOC，避免电池组SOC偏离电池包平均荷电状态水平，使得电池包可充分发挥电池包的性能，避免给用户带来里程焦虑或者电池包存在“虚电”的现象；
[0028](3)充分考虑电芯不一致性对电池组SOC的影响，避免在电池充放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法，所述电池组包括多个电池单体，其特征在于，所述考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法包括如下步骤：步骤S1：获取所述电池组中每个电池单体的SOC，并根据所述电池组中每个电池单体的SOC，确定出最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC和所有电池单体的平均SOC；步骤S2：获取电池组SOC的当前窗口显示值，将电池组SOC的窗口分为多个SOC区间，判断所述电池组SOC的当前窗口显示值所在的SOC区间；步骤S3：根据所述电池组SOC的当前窗口显示值所在的SOC区间，确定出电池组SOC的当前估算策略；步骤S4：依据所述最大电池单体的SOC、最小电池单体的SOC、所有电池单体的平均SOC以及所述电池组SOC的当前估算策略，确定电池组SOC的当前实际值。2.根据权利要求1所述的一种考虑电芯不一致性的车用动力电池组SOC估算方法，其特征在于，所述步骤S2
‑
步骤S4中，还包括：将所述电池组SOC的窗口分为5个SOC区间，所述5个SOC区间分别为第一SOC区间、第二SOC区间、第三SOC区间、第四SOC区间和第五SOC区间；当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第一SOC区间时，根据所述最小电池单体的SOC确定出所述电池组SOC的当前实际值；当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第二SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC、所述最小电池单体的SOC、所述第二SOC区间的上下限值以及第一预设数学模型确定出所述电池组SOC的当前实际值；当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第三SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC确定出所述电池组SOC的当前实际值；当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第四SOC区间时，根据所述所有电池单体的平均SOC、所述最大电池单体的SOC、所述第四SOC区间的上下限值以及第二预设数学模型确定出所述电池组SOC的当前实际值；当所述电池组SOC的当前窗口显示值处于所述第五SOC区间时，根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丽珍，向小华，王星，叶源，张富斌，
申请(专利权)人：无锡华普微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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