本发明专利技术属于新能源汽车电池管理技术领域，涉及一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，包括获取当前温度以及历史行车工况下的平均电流，并依据开路电压和SOC确定电池剩余容量和电池剩余总能量；将当前温度和平均电流代入电池温升模型中执行迭代计算，以生成对应迭代次数下的预测温度，基于预测温度、冻结容量确定电池内阻消耗能量；根据电池剩余总能量、电池内阻消耗能量以及电池冻结能量确定电池剩余可用能量SOE；本发明专利技术针对低温下电池冻结的容量无法进行精准预测的问题，提出根据内阻和电池温升模型进行迭代计算内阻消耗电量的方法，综合考虑电池温升、内阻消耗能量和电池冻结容量，提高了剩余可用能量在低温工况下的计算精度。温工况下的计算精度。温工况下的计算精度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法
[0001]本专利技术属于新能源汽车电池管理
，具体涉及一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法。
技术介绍
[0002]电池管理系统(Battery Management System，BMS)作为电动汽车的核心部件之一，一直是电动汽车研发的重点，SOC(电池剩余电量)、SOH(电池健康状态)、SOP和SOE(电池剩余能量)是BMS最关键的参数，在车辆运行过程中，锂电池进行复杂的化学反应，SOC、SOH、SOP和SOE等关系参数无法直接获取，只能通过BMS采集电池电压和温度，通过锂电电池模型和估计算法来进行间接估计。在电池使用过程中，通常使用SOC来表示电池的剩余放电能力，但SOC表征电池放电能力时，却有很明显的缺陷，一方面SOC无法表征同样的SOC变化，电池电压越高，释放电量越多，续航里程越长；另一方面SOC也无法表征同样的SOC变化，温度越高，释放电量越多，续航时间越长的问题。与电池SOC相比，SOE充分考虑了温度和单体电压对电池放电能力影响。其中，SOE类似于燃油车中剩余油量，SOE是里程计算的关键，准确的SOE计算能够有效的为终端用户的出行提供一个可靠地参考，提升用户体验。
[0003]剩余可用能量(SOE)与电池包温度、放电电流、电池电压等电池的实时状态相关，还与司机驾驶习惯、未来工况等因素相关。
[0004]所以剩余可用能量的计算具有如下难点：
[0005]1)复杂的场景导致汽车在不同的场景下的剩余可用能量相差较大，但没有统一的计算公式能适配所有场景。
[0006]2)剩余可用能量计算与未来的电池温度和行车工况相关，这导致剩余可用能量在未来的变化无法通过公式准确描述。
[0007]3)低温下电池冻结的电池容量随电池温度、放电电流实时变化，无法进行精准预测。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的就在于提供一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
[0009]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0010]一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，所述计算方法包括：
[0011]S1：通过电池管理系统获取锂电池的当前温度、SOC以及历史行车工况下的平均电流，将SOC通过查表的方式获取锂电池的开路电压，并依据开路电压和SOC确定电池剩余容量和电池剩余总能量；
[0012]S2：将所述当前温度和所述平均电流代入预先构建的电池温升模型中并执行迭代计算，以生成锂电池组对应迭代次数下的预测温度，直至对应迭代次数下的电池剩余容量满足预设停止迭代条件，则生成停止迭代后的预测温度和冻结容量，并基于所述预测温度、
所述冻结容量确定电池内阻消耗能量；
[0013]S3：根据所述开路电压和所述冻结容量确定电池冻结能量；
[0014]S4：根据所述电池剩余总能量、所述电池内阻消耗能量以及所述电池冻结能量确定电池剩余可用能量SOE。
[0015]进一步改进在于，步骤S1具体包括：
[0016]S101：通过电池管理系统获取电池串数N、当前温度T0、电池SOC以及电池总容量Q0，根据SOC*Q0得到电池剩余容量Q1；
[0017]S102：统计锂电池历史K公里内的平均电流并等效未来行车工况的电流I0，历史K公里工况下对时间和电流分别积分得到t1和i1，则I0＝i1/t1；
[0018]S103：通过所述电池SOC查SOC
‑
OCV曲线得到电池开路电压V，并通过如下公式计算电池剩余总能量SOE1：
[0019][0020]进一步改进在于，步骤S2中，所述电池温升模型按如下方式构建：
[0021](1)在电池放电过程中，设定电池剩余容量Q1为放电起始容量，单次迭代时间间隔t＝j/I0,其中，j为容量变化值，单位为AH，设定以间隔jAH的容量变化对电池执行迭代计算；
[0022](2)以电池管理系统实时获取的当前温度T0和所述电流I0作为模型输入，以锂电池组对应迭代次数下的预测温度为模型输出。
[0023]进一步改进在于，所述迭代计算的过程包括：
[0024](1)以放电起始容量减去jAH的容量变化为单次迭代后的当前电池剩余容量；
[0025](2)根据模型输入的所述电流I0计算单次迭代时间间隔t＝j/I0，根据所述当前电池剩余容量以及模型输入的所述当前温度T查容量
‑
温度
‑
内阻表获取对应迭代次数下的内阻R；
[0026](3)使用当前温度T查温度
‑
冻结容量表获取迭代冻结容量Q2，再按如下公式计算对应迭代次数下的电池内阻消耗能量SOE2：
[0027][0028]其中，t1为电池放电开始时的时间点；
[0029](4)则单次迭代的温升ΔT为：
[0030]ΔT≈SOE 2/C
[0031]其中，C为电池系统比热容；
[0032](5)单次迭代后的电池预测温度为T1＝T+ΔT；
[0033](6)判断若干次迭代后电池剩余能量是否满足预设停止迭代条件，否则继续执行迭代。
[0034]进一步改进在于，所述停止迭代条件具体为：当经历若干次迭代后，以放电起始容量减去若干次迭代后的容量变化值设为当前电池剩余容量，若该电池剩余容量≤迭代冻结容量Q2，则退出迭代计算。
[0035]进一步改进在于，步骤S3中，根据所述开路电压和所述冻结容量确定电池冻结能
量SOE3包括：
[0036][0037]进一步改进在于，步骤S4中，电池可用能量SOE的计算方式为：SOE＝SOE1
‑
SOE2
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SOE3。
[0038]本专利技术的有益效果在于：
[0039](1)本专利技术针对低温下电池冻结的电池容量随电池温度、放电电流实时变化，无法进行精准预测的问题，提出根据内阻和电池温升模型进行迭代计算内阻消耗电量的方法，综合考虑电池温升、内阻消耗的能量和电池冻结容量，提高了剩余可用能量在低温工况下的精度；
[0040](2)本专利技术使用过去一段里程的平均电流估计估算电池在未来工况的，简化了电池温升模型中迭代计算的过程。
附图说明
[0041]图1是本专利技术中方法的执行流程示意图；
[0042]图2是本专利技术中电池管理系统的OCV～SOC曲线图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述
技术实现思路
对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。
[0044]实施例1
[0045]如图1所示，本实施方式提供了一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，计算方法包括：
[0046]S本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：S1：通过电池管理系统获取锂电池的当前温度、SOC以及历史行车工况下的平均电流，将SOC通过查表的方式获取锂电池的开路电压，并依据开路电压和SOC确定电池剩余容量和电池剩余总能量；S2：将所述当前温度和所述平均电流代入预先构建的电池温升模型中并执行迭代计算，以生成锂电池组对应迭代次数下的预测温度，直至对应迭代次数下的电池剩余容量满足预设停止迭代条件，则生成停止迭代后的预测温度和冻结容量，并基于所述预测温度、所述冻结容量确定电池内阻消耗能量；S3：根据所述开路电压和所述冻结容量确定电池冻结能量；S4：根据所述电池剩余总能量、所述电池内阻消耗能量以及所述电池冻结能量确定电池剩余可用能量SOE。2.根据权利要求1所述的一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，其特征在于：步骤S1具体包括：S101：通过电池管理系统获取电池串数N、当前温度T0、电池SOC以及电池总容量Q0，根据SOC*Q0得到电池剩余容量Q1；S102：统计锂电池历史K公里内的平均电流并等效未来行车工况的电流I0，历史K公里工况下对时间和电流分别积分得到t1和i1，则I0＝i1/t1；S103：通过所述电池SOC查SOC
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OCV曲线得到电池开路电压V，并通过如下公式计算电池剩余总能量SOE1：3.根据权利要求2所述的一种基于电池内阻和历史行车工况的锂电池SOE计算方法，其特征在于：步骤S2中，所述电池温升模型按如下方式构建：(1)在电池放电过程中，设定电池剩余容量Q1为放电起始容量，单次迭代时间间隔t＝j/I0,其中，j为容量变化值，单位为AH，设定以间隔jAH的容量变化对电池执行迭代计算；(2)以电池管理系统实时获取的当前温...
【专利技术属性】
技术研发人员：康义，王云，姜明军，孙艳，江梓贤，刘欢，李杰，
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：
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