基于短板原理的锂电池SOC估算方法及设备技术

技术编号：40032741 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-16 18:29

本申请实施例提出了基于短板原理的锂电池SOC估算方法及设备，包括获取锂电池处于静置状态下的静置时间；如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值；根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值；基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新。通过不断更新电池包总可用容量，消除各个电芯之间电压差异带来的影响，尽可能提高锂电池SOC的估算精度；在放电过程中，以电池包内电压最低的电芯来决定电池包的放电截止电压；在充电过程中以电压最高的电芯来决定电池包的满充电截止电压，提高锂电池SOC精度的同时也增加了锂电池充放电的安全性。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂电池检测领域，尤其涉及基于短板原理的锂电池soc估算方法及设备。

技术介绍

1、锂电池soc即锂电池的剩余电量，也称荷电状态，是描述锂电池使用过程中可充入和放出容量的重要参数。对锂电池soc进行精确估算可以较好的提醒用户对电池进行合理放电或充电，延长锂电池的使用寿命。

2、目前针对锂电池soc的估算主要采用开路电压法和安时积分法。

3、开路电压法：根据锂电池的开路电压ocv与soc的比例关系，借助实时测量开路电压ocv的方式来估算锂电池的soc，但需要锂电池处于静止状态，急机器处于待机状态，不能进行在线测量。

4、安时积分法：通过不断检测锂电池的充放电电流值并积分，推断锂电池消耗或吸收的电量，实现实时测量；但要求准确标定锂电池的soc初始值并精确测量充放电电流等参数，可能随着时间推移累计误差也在不断增加。

5、由于锂电池系统的复杂性，电池的soc受多种因素的影响，且具有很强的非线性，单纯依靠开路电压法或安时积分法都很难估算锂电池的soc，而且锂电池的总容量随着电池循环耐久后发生变化，一般情况下500-1000个电池充放电循环后，电池容量不到初始总容量的60％，对soc估算影响很大，越到后期soc估算精度越低。

技术实现思路

1、本申请实施例提出了基于短板原理的锂电池soc估算方法及设备，基于锂电池包内电芯充放电时的电芯电压差异，不断更新电池包总可用容量，消除各电芯之间电压差异带来的影响，尽可能提高锂电池soc的估算精度。</p>

2、一方面，本申请实施例提出了基于短板原理的锂电池soc估算方法，所述方法包括：

3、获取锂电池处于静置状态下的静置时间；

4、如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值；

5、根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值；

6、基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新。

7、可选的，所述如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值，包括：

8、基于锂电池的历史数据构建表示电压与容量对应关系的拟合函数；

9、读取当前锂电池中各电芯的电压值；

10、结合已知的拟合函数，确定各电压值对应的各电芯的容量值。

11、可选的，所述根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值，包括：

12、从已知的各电芯的容量值中提取最大容量值、最小容量值；

13、对最大容量值、最小容量值做差运算，将得到的差值作为当前锂电池的容量浮动值。

14、可选的，所述基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新，包括：

15、将已知的锂电池容量基础上减去容量浮动值得到的差值作为更新后的锂电池容量。

16、可选的，所述方法还包括：

17、如果静置时间低于预设阈值，则对锂电池进行放电处理，记录此时锂电池的初始剩余电量值以及总容量值；

18、实时检测锂电池中各电芯的放电数据，基于获取到的放电数据进行安时积分计算；

19、根据计算结果结合初始剩余电量值以及总容量值更新锂电池的soc。

20、可选的，所述实时检测锂电池中各电芯的放电数据，基于获取到的放电数据进行安时积分计算，包括：

21、检测各个电芯实时的充放电数据；

22、通过安时积分法求得各个电芯消耗的电量。

23、可选的，所述根据计算结果结合初始剩余电量值更新锂电池的soc，包括：

24、基于得到的各电芯的电量计算锂电池的电量浮动值；

25、获取初始剩余电量值与电量浮动值的差值，将差值与锂电池总容量的商值作为基准对锂电池的soc进行更新。

26、可选的，所述基于得到的各电芯的电量计算锂电池的电量浮动值，包括：

27、筛选出最大电量、最小电量作为界限值；

28、对最大电量、最小电量做差运算，将得到的差值作为当前锂电池的电量浮动值。

29、另一方面，本申请实施例还提出了基于短板原理的锂电池soc估算设备，所述设备包括：

30、静置单元，用于获取锂电池处于静置状态下的静置时间；

31、容量提取单元，用于如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值；

32、容量计算单元，用于根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值；

33、容量更新单元，用于基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新。

34、可选的，所述容量提取单元，包括：

35、函数构建子单元，用于基于锂电池的历史数据构建表示电压与容量对应关系的拟合函数；

36、电压获取子单元，用于读取当前锂电池中各电芯的电压值；

37、容量确定子单元，用于结合已知的拟合函数，确定各电压值对应的各电芯的容量值。

38、有益效果：

39、不断更新电池包总可用容量，消除各个电芯之间电压差异带来的影响，尽可能提高锂电池soc的估算精度；在放电过程中，以电池包内电压最低的电芯来决定电池包的放电截止电压；在充电过程中以电压最高的电芯来决定电池包的满充电截止电压，提高锂电池soc精度的同时也增加了锂电池充放电的安全性。

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【技术保护点】

1.基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值，包括：

3.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值，包括：

4.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述实时检测锂电池中各电芯的放电数据，基于获取到的放电数据进行安时积分计算，包括：

7.根据权利要求6所述的基于短板原理的锂电池SOC估算方法，其特征在于，所述根据计算结果结合初始剩余电量值更新锂电池的SOC，包括：

8.根据

9.基于短板原理的锂电池SOC估算设备，其特征在于，所述设备包括：

10.根据权利要求9所述的基于短板原理的锂电池SOC估算设备，其特征在于，所述容量提取单元，包括：

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【技术特征摘要】

1.基于短板原理的锂电池soc估算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池soc估算方法，其特征在于，所述如果静置时间不低于预设阈值，则基于当前锂电池的电压值结合已知的拟合函数得到锂电池中电芯各自的容量值，包括：

3.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池soc估算方法，其特征在于，所述根据容量值的界限值计算得到当前锂电池的容量浮动值，包括：

4.根据权利要求1所述的基于短板原理的锂电池soc估算方法，其特征在于，所述基于容量浮动值对已知的锂电池容量进行更新，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于短板原理的锂电池soc估算方法，其特征在于，所述方法还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敦浩，潘旭坤，余军，吴骏，
申请(专利权)人：松下家电中国有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人