CN101142542A - 利用Ah计数和OCV滞后作用在电池中实现电量算法核实状态的参考值的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是公开一种用于建立比对参数值以估计电池的剩余电容量(SOC/充电状态)的方法。此方法包括以下步骤:在不同温度下测量电池的开路电压(OCV)以及剩余电容量(SOC),并根据温度将他们制表;在测试之前在一温度下测量开路电压(OCV1);在进行动态模式测试的同时,利用测量装置实施用于该电池的放电电容量计数(Ah-计数);当此动态模式测试结束之后,为电池提供充分的恢复时间;在充分的恢复时间之后,在一温度下测量开路电压(OCV2);对应于所测量的开路电压(OCV1,OCV2)从该表格获得电池的剩余电容量值;假设上述的两个剩余电容量值之间的差异值为δSOC,并根据δSOC计算1C额定电容量(1C-rated capacity);以及将所计算获得的额定电容量作为放电电容量计数的分母,以计算该电池的准确剩余电容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种建立用于估计电池的剩余电量(SOC,充电状态)的比较参考值的方法,特别是涉及一种用于利用放电容量计数(Ah-计数)和随温度而定的开路电压(OCV)滞后作用建立能够更准确地估计电池剩余电量的比较参考值的方法。
背景技术
电动车辆利用储存于电池中的电能作为其能源。锂离子聚合物电池是经常被用作电动车辆的电池,并且关于这种电池的研究也在积极地进行。
同时,由于汽油车辆利用燃料驱动引擎,因此测量燃料量并不困难。然而,在电动车辆的情况下,测量存储在电池中的剩余能量很困难。同时,对于电动车辆的驾驶者而言,了解关于剩余多少能量、以及驾驶员还能驾驶多久的信息,都是非常重要的。
换言之,由于电动车辆是由储存于电池中的能量驱动,知道电池中的剩余容量非常重要。因此,已经研发出许多在车辆运行中测量电池的SOC的技术,以将关于还能够运行多少距离的信息提供给车辆的驾驶员。
此外,已经进行了许多试验,这种实验在于在车辆运行之前适当地设定电池的SOC的初始值。此时,SOC的初始值参考开路电压(OCV)设置。在此方法中,初始值在下面的条件下设置,即开路电压不因环境而变化,并且是SOC的绝对参考值。
然而,根据许多测试与文献,OCV会随着温度与老话而变化,而不是与环境无关的定值。然而,根据设定电池的SOC初始值的现有方法,并未考虑OCV会随着温度而改变。因此,现有方法不能准确地估计电池的SOC。
同时,电池的SOC包括了放电容量计数,其具有附加的电流损失。因此,除非准确地测量所施加至电池的电流,否则欲获得其比较目标的参考数值是相当困难的。尤其是,如果电池呈现动态模式时,其误差会随着测量装置的误差以及测量处所的环境而变化,使得欲获得其参考数值很不容易。因此,当电池充分地松弛之后,开路电压用做参考数值。然而,这种方法仅能用于呈现静态模式的电池。换言之,这种方法不能用于呈现动态模式的电池。
发明内容
因此,提出本发明以解决现有方法中仅利用开路电压设置参考数值而不能应用于呈现动态模式的电池的上述问题。本发明的目的是提供一种用于利用了放电容量计数(Ah-计数)以及随着温度而定的开路电压(OCV)滞后作用建立动态模式参考数值的方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种建立用于估计在动态模式下的电池剩余容量的比较参数值的方法,该方法包括如下步骤:在不同温度下测量电池的开路电压(OCV)以及剩余容量(SOC),并根据这些温度将开路电压与剩余容量值记录于表格中;在测试之前在一定温度下测量开路电压(OCV1);在进行动态模式测试的同时,利用测量装置对该电池进行放电容量计数(Ah-计数);当动态模式测试结束之后,为电池提供充分的松弛时间周期;在足够的松弛时间周期之后,在一定温度下测量开路电压(OCV2);根据所测量的开路电压(OCV1,OCV2)从该表格中获得电池的剩余容量值;假定上述获得的该两个剩余容量值之间的差值为δSOC,并根据该δSOC计算1C额定容量;以及将该计算的额定容量作为放电容量计数的分母,以计算该电池的准确剩余容量。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的方法的流程图。
具体实施方式
以下,将参照附图描述本发明的优选实施例。在下面关于本发明的描述中,将省略对包含在这里的已知功能和结构的描述,以更加凸出本发明的主题。
如上所述,开路电压(OCV)值用于估计电池的剩余容量(SOC)。常规上,假设OCV具有固定值。然而,由于OCV是随着例如温度或时间等环境因素而变化,因此常规的方法不能应用于呈现动态模式的电池。相反,本发明提供一种用于藉由使用放电容量计数以及随温度而定的OCV滞后作用获得动态模式的SOC的参考值的方法。
更具体地说,根据本发明,开路电压值是在电池实际运行时,事先以实验方式在不同温度下测量的,并且然后将在各个温度下的OCV与SOC的关系建立于表格中(S10)。
接着,在测试之前,在一定温度下测量开路电压(OCV1)(S12)。然后,在进行动态模式测试的同时,利用常规的测量装置进行该电池的放电容量计数(S14)。
接着,在动态模式测试之后,提供该电池充分的松弛时间(S16)。换言之,开路电压(OCV)是在无负载状态下的电池电压。然而,当施加电压时,即电流流动,其应该从OCV转变为负载状态下的电压。同时,即使突然关闭负载,电池仍不会立即转变为无负载OVC。换言之,由于电池进行化学反应,直到反应充分地消失之前,电池不会改变为完全OCV状态。此段时间是称为松弛时间。
在经过足够的松弛时间之后,在一定温度下测量开路电压(OCV2)(S18)。然后,通过参照上述表格,获得对应于各个开路电压(OCV1,OCV2)的剩余电量(S20)。
接下来,从表格中所获得的两个剩余电量数值的差被假设为δSOC,并且然后根据该δSOC计算1C额定容量(S22)。换言之,该δSOC表示为1C额定(rated)容量(整个剩余电量)的百分比。并且,暂时的剩余电量的计算,是将放电容量计数值除以δSOC,并表示为1C额定容量的百分比(S24)。在此,100%SOC是指1C容量本身,若δSOC是20%,则1C容量为δSOC*5。举例而言,若所计算的δSOC是20%,且Ah计数值是为1.5Ah,该1.5Ah的Ah计数值对应于20%的SOC。此20%SOC是100%的五分之一,则1C额定电容量则为1.5Ah*5,亦即7.5Ah。
所计算的1C额定电容量用作Ah计数的除数,以计算精确的SOC。这个计算的SOC则成为SOC参考值,其在SOC算法或其他应用中用作比较参考值。
如上所述,根据现有技术,只使用OCV并假设其具有固定值,使得现有技术不能应用于动态模式,且引起随着温度变化的误差。然而根据本发明,同时使用放电容量计数以及具有滞后作用的OCV,以获得实际SOC参考值,其具有大幅减少的误差,然后被应用于动态模式测试中以建立比较参考值。结果,能够建立更为精确的参考值。
虽然已经示出并且参考一些优选实施例描述本发明,但是,本领域的技术人员应当理解,在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神实质和范围的情况下可以进行形式和细节上的变化。
Claims (1)
1.一种建立用于估计动态模式下电池的剩余容量的比较参考数值的方法,该方法包括:
在不同温度下测量电池的开路电压(OCV)以及剩余容量(SOC),并根据所述温度将所述开路电压与剩余电容量记录于表格中;
在测试之前在一定温度下测量开路电压;
在进行动态模式测试的同时,利用测量装置对该电池进行放电容量计数(Ah计数);
当该动态模式测试结束之后,为该电池提供充分的松弛时间周期;
在该松弛时间周期之后,在一定温度下测量开路电压(OCV2);
从该表格中获得对应于该测量的开路电压的该电池的剩余容量值;
假设上述获得的该两个剩余容量值之间的差值为δSOC,并根据该δSOC而计算1C额定容量;以及
将所计算的该额定容量用作该放电容量计数的分母,以计算该电池的准确剩余容量。
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