CN106970332A - 基于回馈自适应的充电soc修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于回馈自适应的充电SOC修正方法，依次包括以下步骤：A、充电初始阶段，对相应逻辑算法信号进行预处理；B、对充电状态进行估算；C、根据电流积分及SOC初值，实时估算SOC；D、实时计算充电初始与充电结束时需要充的SOC差值，计算自适应修正参数；E、通过反馈当前实时SOC与修正参数相乘修正后的SOC，进行SOC修正是否满足正常修正判断。本发明是基于现有的电池管理***，通过快速充电状态与充电中SOC计算回馈值，进行充电SOC修正参数估算。从而进行SOC自适应修正。采用该方法进行修正的SOC在整个充电过程中，提高了充电电量，保持了充电过程中SOC与充电的同步性，提升了用户体验。

Description

基于回馈自适应的充电SOC修正方法

技术领域

本发明涉及车用动力电池充电领域，具体涉及基于回馈自适应的充电SOC修正方法。

背景技术

目前车用动力电池直流快速充电结束时，电池实际电量未充满。为了提升用户体验，通常会对显示电量即SOC进行强制修正为100％的充满状态。当前针对SOC修正存在以下两种方案：

第一种：直流快速充电结束后，在短时间内直接从实际电量修正至100％充满状态。

第二种：直流快速充电结束前，提前修正至100％充满状态并等待直流充电结束。

上述两种策略均未考虑充电与SOC修正间的一致性，导致电池不合理充电及使用。若采用上述两种策略在单体电池不一致场景下会导致两个问题：第一电池电量充满，由于短时间强制修正，导致用户认为没有充满；第二SOC提前修正满，由于在充满状态停留时间过久，导致用户提前结束充电或认为电池过充。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种在实时充电过程中进行SOC过程修正，并在直流充电结束时SOC正好修正至100％充满状态的基于回馈自适应的充电SOC修正方法。

本发明的技术方案是：一种基于回馈自适应的充电SOC修正方法，依次包括以下步骤：

A、充电初始阶段，对单体电压均值SOCStep和单体电压差值CellUDel的逻辑算法信号进行预处理；

B、对充电状态ChrgSt进行估算；

C、根据电流积分及SOC初值，实时估算SOC；

D、实时计算充电初始与充电结束时需要充的SOC差值，计算自适应修正参数；

E、通过反馈当前实时SOC与修正参数相乘修正后的SOC，进行SOC修正是否满足正常修正判断。

进一步优选的是，还包括以下步骤：

F、显示实时的荷电状态的修正值。

更进一步优选的是，还包括以下步骤：

在步骤B中，首先若判断CC2信号在国标检测范围内，则动力电池为进入充电状态ChrgSt＝1，否则为退出充电状态ChrgSt＝0；在动力电池充电状态ChrgSt＝2下，判断如下三个条件中任意一个条件是否满足，满足则为充满状态ChrgSt＝3，否则为正在充电状态ChrgSt＝2：

(1)当前动力电池最大单体电压MaxCellU是否大于或等于充满单体电压阈值ChrgCellU,即满足MaxCellU＞＝ChrgCellU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(2)总电压BatU是否大于或等于充满总电压阈值ChrgBatU,即满足BatU＞＝ChrgBatU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(3)当前估算SOC是否大于或等于100％,即满足SOC＞＝100％,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2。

更进一步优选的是，还包括以下步骤：

在步骤C中，实时估算SOC为充电过程中对总电流进行积分除以动力电池额定容量得到实时充电SOCAH，加上充电初值SOCIni，则得到充满电时的SOC,其中SOC＝SOCIni+SOCAH。

更进一步优选的是，还包括以下步骤：

在步骤D中，首先计算SOCDel，即需要充满SOC的差值，为100％SOC减去充电开始前初值SOCIni，即SOCDel＝100％SOC-SOCIni；计算CellUDel，即需要充满单体电压的差值，为充满单体电压阈值ChrgCellU减充电开始前的最大单体电压初值MaxCellUIni，即CellUDel＝ChrgCellU–MaxCellUIni,其中SOCIni与MaxCellUIni值通过充电状态流程由ChrgSt＝0变为ChrgSt＝1进行读取保存；

其次计算SOCStep，即每单位单体电压值增加需要增加的SOC值，为SOCDel除以CellUDel，即SOCStep＝SOCDel/CellUDel；

最后实时计算SOCPec，即充电自适应修正参数，为SOCStep乘以实时充电单体电压增量(ChrgCellU-MaxCellU)，再除以SOCAH得到该参数,即SOCPec＝SOCStep*(ChrgCellU-MaxCellU)/SOCAH。

更进一步优选的是，还包括以下步骤：

在步骤E中，首先计算SOCLast，即回馈计算的SOC，为初始SOC加实时充电SOCAH乘以自适应修正参数SOCPec，即SOCLast＝SOCIni+SOCAH*SOCPec；

判断回馈计算的SOCLast是否大于SOC，若成立则最终输出的SOC值BatSOC为SOCLast，否则保持。

本发明的有益效果是：

1、本发明是基于现有的电池管理***，通过快速充电状态与充电中SOC计算回馈值，进行充电SOC修正参数估算。从而进行SOC自适应修正。采用该方法进行修正的SOC在整个充电过程中，提高了充电电量，保持了充电过程中SOC与充电的同步性，提升了用户体验。

2、根据显示的实时的荷电状态的修正值决定充电时间，减少过充时间和次数，提高用户体验和电池使用时长。

附图说明

图1为本发明中控制方法框架示意图；

图2为本发明中输入信号处理流程示意图；

图3为本发明中充电状态估算流程示意图；

图4为本发明中实时SOC估算流程示意图；

图5为本发明中自适应算法流程示意图；

图6为本发明中回馈算法流程示意图。

具体实施方式

以下对本发明的技术方案进行详细的说明，应当说明的是，以下仅是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本发明的保护范围。

如图1～6所示，一种基于回馈自适应的充电SOC修正方法，依次包括以下步骤：

A、充电初始阶段，对单体电压均值SOCStep和单体电压差值CellUDel的逻辑算法信号进行预处理。

针对本算法需求信号进行计算，计算动力电池总电压。

B、对充电状态ChrgSt进行估算。

充电状态估算，首先若判断CC2信号在国标检测范围内，则动力电池为进入充电状态ChrgSt＝1，否则为退出充电状态ChrgSt＝0；在动力电池充电状态ChrgSt＝2下，判断如下三个条件中任意一个条件是否满足，满足则为充满状态ChrgSt＝3，否则为正在充电状态ChrgSt＝2：

(1)当前动力电池最大单体电压MaxCellU是否大于或等于充满单体电压阈值ChrgCellU,即满足MaxCellU＞＝ChrgCellU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(2)总电压BatU是否大于或等于充满总电压阈值ChrgBatU,即满足BatU＞＝ChrgBatU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(3)当前估算SOC是否大于或等于100％,即满足SOC＞＝100％,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2。大于等于是避免出现算法直接计算跳过100％这个值。

C、根据电流积分及SOC初值，实时估算SOC。

实时估算SOC为充电过程中对总电流进行积分除以动力电池额定容量得到实时充电SOCAH，加上充电初值SOCIni，则得到充满电时的SOC，其中SOC＝SOCIni+SOCAH。

D、实时计算充电初始与充电结束时需要充的SOC差值，计算自适应修正参数；

首先计算SOCDel，即需要充满SOC的差值，为100％SOC减去充电开始前初值SOCIni，即SOCDel＝100％-SOCIni；计算CellUDel，即需要充满单体电压的差值，为充满单体电压阈值ChrgCellU减充电开始前的最大单体电压初值MaxCellUIni，即CellUDel＝ChrgCellU–MaxCellUIni，其中SOCIni与MaxCellUIni值通过充电状态流程由ChrgSt＝0变为ChrgSt＝1进行读取保存。

其次计算SOCStep，即每单位单体电压值增加需要增加的SOC值，为SOCDel除以CellUDel，即SOCStep＝SOCDel/CellUDel。

最后实时计算SOCPec，即充电自适应修正参数，为SOCStep乘以实时充电单体电压增量(ChrgCellU-MaxCellU)，再除以SOCAH得到该参数,即SOCPec＝SOCStep*(ChrgCellU-MaxCellU)/SOCAH。

E、通过反馈当前实时SOC与修正参数相乘修正后的SOC，进行SOC修正是否满足正常修正判断。

首先计算SOCLast，即回馈计算的SOC，为初始SOC加实时充电SOCAH乘以自适应修正参数SOCPec，即SOCLast＝SOCIni+SOCAH*SOCPec。

再次进行判断，由于自适应参数判断会随着实际电流变化及单体电压变化出现上下浮动，导致该参数修正的SOC会在充电过程中下降。因此通过判断回馈计算的SOCLast是否大于SOC，若成立则最终输出的SOC值BatSOC为SOCLast，否则保持。

本发明是基于现有的电池管理***，通过快速充电状态与充电中SOC计算回馈值，进行充电SOC修正参数估算。从而进行SOC自适应修正。采用该方法进行修正的SOC在整个充电过程中，提高了充电电量，保持了充电过程中SOC与充电的同步性，提升了用户体验。

根据显示的实时的荷电状态的修正值决定充电时间，减少过充时间和次数，提高用户体验和电池使用时长。

进一步优选的是，还包括以下步骤：

F、显示实时的荷电状态的修正值。

根据显示的实时的荷电状态的修正值决定充电时间，减少过充时间和次数，提高用户体验和电池使用时长。

根据本说明书的记载即可较好的实现本发明的技术方案。

Claims (6)

1.一种基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

A、充电初始阶段，对单体电压均值SOCStep和单体电压差值CellUDel的逻辑算法信号进行预处理；

B、对充电状态ChrgSt进行估算；

C、根据电流积分及SOC初值，实时估算SOC；

D、实时计算充电初始与充电结束时需要充的SOC差值，计算自适应修正参数；

E、通过反馈当前实时SOC与修正参数相乘修正后的SOC，进行SOC修正是否满足正常修正判断。

2.根据权利要求1所述的基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，还包括以下步骤：

F、显示实时的荷电状态的修正值。

3.根据权利要求1或2所述的基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，在步骤B中，首先若判断CC2信号在国标检测范围内，则动力电池为进入充电状态ChrgSt＝1，否则为退出充电状态ChrgSt＝0；在动力电池充电状态ChrgSt＝2下，判断如下三个条件中任意一个条件是否满足，满足则为充满状态ChrgSt＝3，否则为正在充电状态ChrgSt＝2：

(1)当前动力电池最大单体电压MaxCellU是否大于或等于充满单体电压阈值ChrgCellU,即满足MaxCellU＞＝ChrgCellU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(2)总电压BatU是否大于或等于充满总电压阈值ChrgBatU,即满足BatU＞＝ChrgBatU,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2；

(3)当前估算SOC是否大于或等于100％,即满足SOC＞＝100％,则为充满状态ChrgSt＝3,不满足,则为正在充电状态ChrgSt＝2。

4.根据权利要求3所述的基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，在步骤C中，实时估算SOC为充电过程中对总电流进行积分除以动力电池额定容量得到实时充电SOCAH，加上充电初值SOCIni，则得到充满电时的SOC,其中SOC＝SOCIni+SOCAH。

5.根据权利要求4所述的基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，在步骤D中，首先计算SOCDel，即需要充满SOC的差值，为100％SOC减去充电开始前初值SOCIni，即SOCDel＝100％SOC-SOCIni；计算CellUDel，即需要充满单体电压的差值，为充满单体电压阈值ChrgCellU减充电开始前的最大单体电压初值MaxCellUIni，即CellUDel＝ChrgCellU–MaxCellUIni,其中SOCIni与MaxCellUIni值通过充电状态流程由ChrgSt＝0变为ChrgSt＝1进行读取保存；

其次计算SOCStep，即每单位单体电压值增加需要增加的SOC值，为SOCDel除以CellUDel，即SOCStep＝SOCDel/CellUDel；

最后实时计算SOCPec，即充电自适应修正参数，为SOCStep乘以实时充电单体电压增量(ChrgCellU-MaxCellU)，再除以SOCAH得到该参数,即SOCPec＝SOCStep*(ChrgCellU-MaxCellU)/SOCAH。

6.根据权利要求5所述的基于回馈自适应的充电SOC修正方法，其特征在于，在步骤E中，首先计算SOCLast，即回馈计算的SOC，为初始SOC加实时充电SOCAH乘以自适应修正参数SOCPec，即SOCLast＝SOCIni+SOCAH*SOCPec；

判断回馈计算的SOCLast是否大于SOC，若成立则最终输出的SOC值BatSOC为SOCLast，否则保持。