CN110515003B - 一种开路电压修正锂电池soc的方法 - Google Patents
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Abstract
一种开路电压修正锂电池SOC的方法，具体步骤包括：S1、根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；S2、计算电池静置时间T，计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7；S3、计算得到校准后的电池SOCk，累计充电量清零，进入步骤S7；S4、充放电量累加，进入步骤S5；S5、判断电池是否达到满充条件，如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；S6、将累计充放电量清零，进入S7；S7、判断电池管理***BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1。本发明增加了快速OCV修正和加权OCV修正，丰富了原来的修正策略，增加了修正机会，可以解决车辆不能充分静置导致的SOC不准问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理***领域，尤其涉及一种开路电压修正锂电池SOC的方法。
背景技术
随着国家对汽车排放标准的控制越来越严格，以及人们环保观念的增强，新能源汽车逐渐受到消费者的青睐。目前的新能源汽车中，电动汽车是主流，对它的研究也最多，其中一个重要的方向是电池管理***(Battery Management System，BMS)。作为电池管理***的核心，电池核电状态(State Of Charge，SOC)的估算，是一个研究热点。目前比较成熟的SOC估算方法是安时积分结合开路电压(Open Circuit Voltage，OCV)修正：电池运行过程中使用安时积分计算SOC，电池充分静置后使用OCV修正SOC初始值。该方法实现简单，硬件要求低，满足大部分场景，得到了广泛应用。但是电动车的实际使用情况非常复杂，该方法不能覆盖全部应用场景。比如，对于运营车辆，电池长时间充不满电并且一直处于工作状态，没有机会充分静置，从而不能触发OCV修正，无法修正初始SOC，运行一段时间之后，SOC误差会非常大，超过允许的精度范围，导致趴车风险。
发明内容
为了增加OCV修正机会，解决车辆不能充分静置导致的SOC不准的问题，为此，本发明提供一种开路电压修正锂电池SOC的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种开路电压修正锂电池SOC的方法，包括以下步骤：
S1、打开电池管理***BMS，根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；
S2、计算电池静置时间T，根据静置时间T与电池充分静置时间Tlong、开启加权修正的时间阈值Tshort进行比较，分别计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7，所述电池充分静置时间Tlong大于开启加权修正的时间阈值Tshort；
S3、使用OCV查表得到SOCLUT，利用查表获得的电池SOCLUT、当前电池SOCk-1和加权因子w计算得到校准后的电池SOCk，累计充电量清零，进入步骤S7；
S4、充放电量累加，进入步骤S5；
S5、判断电池是否达到满充条件，如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；
S6、将累计充放电量清零，进入S7；
S7、判断电池管理***BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1。
具体地说，步骤S2具体为：
当静置时间T≥电池充分静置时间Tlong时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1；
当开启加权修正的时间阈值Tshort≤静置时间T＜电池充分静置时间Tlong，加权因子满足公式：
其中w0是静置时间达到Tshort时的加权因子；
当静置时间T＜电池充分静置时间Tshort时，有两种情况，当静置时间T达到快速校准时间Tfast，并且充放电量Q达到快速校准容量阈值Qfast，即T≥Tfast，Q≥Qfast，加权因子w等于预先设置值wfast，当不满足上述条件时，进入步骤S7。
具体地说，在步骤S3中，计算校准后的电池SOC的公式为：
SOCk＝w×SOCLUT+(1-w)×SOCk-1
其中SOCk，SOCLUT和SOCk-1分别是校准后的电池SOC、查表获得的电池SOC和当前对应的电池SOC。
具体地说，步骤S4的充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加。
具体地说，在步骤S5中，判断电池是否达到满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续设定时间。
具体地说，步骤S5中设定时间为2s。
本发明的优点在于：
(1)在传统OCV修正的基础上增加快速OCV修正和加权OCV修正，丰富了原来的修正策略，增加了修正机会，可以解决车辆不能充分静置导致的SOC不准问题。
(2)本发明中快速OCV修正和加权OCV修正结果并非直接替换原来的SOC值，而是与原SOC加权，减小未充分静置带来的SOC误差。
(3)本发明中OCV修正相对于传统的OCV修正更加多元化，传统的OCV修正仅仅是当T≥电池充分静置时间Tlong时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种开路电压修正锂电池SOC的方法，包括以下步骤：
S1、打开电池管理***BMS，根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；
S2、计算电池静置时间T，根据静置时间T与电池充分静置时间Tlong、开启加权修正的时间阈值Tshort进行比较，分别计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7，所述电池充分静置时间Tlong大于开启加权修正的时间阈值Tshort；
计算电池静置时间T，根据静置时间T选择进入以下4个过程之一：
当静置时间T≥电池充分静置时间Tlong时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1；
当开启加权修正的时间阈值Tshort≤静置时间T＜电池充分静置时间Tlong，加权因子满足公式：
其中w0是静置时间达到Tshort时的加权因子；
当静置时间T＜电池充分静置时间Tshort时，有两种情况，当静置时间T达到快速校准时间Tfast，并且充放电量Q达到快速校准容量阈值Qfast，即T≥Tfast，Q≥Qfast，加权因子w等于预先设置值wfast，当不满足上述条件时，进入步骤S7。
S3、使用OCV查表得到SOCLUT，利用查表获得的电池SOCLUT、当前电池SOCk-1和加权因子w计算得到校准后的电池SOCk，累计充电量清零，进入步骤S7；具体的，计算校准后的电池SOC的公式为：
SOCk＝w×SOCLUT+(1-w)×SOCk-1
其中SOCk，SOCLUT和SOCk-1分别是校准后的电池SOC、查表获得的电池SOC和当前对应的电池SOC。
S4、充放电量累加，该充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加，进入步骤S5；
S5、判断电池是否达到满充条件，满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续2S。如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；
S6、将累计充放电量清零，进入S7；
S7、判断电池管理***BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1。
根据静置时间T区分：静置时间达到Tfast且充放电容量达到Qfast，使用快速修正；静置时间达到Tshort使用加权修正。本发明在传统OCV修正的基础上增加快速OCV修正和加权OCV修正，增加了修正机会，使得原来需要充分静置才能修正SOC变成了不充分静置也有机会修正SOC。当电池没有充分静置时，OCV查表结果并非直接替换当前SOC，而是与当前结果加权，减小了未充分静置查表带来的SOC误差。传统OCV修正可以看成加权OCV修正的特殊情况，当电池充分静置时，加权因子为1。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、打开电池管理***BMS，根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；
S2、计算电池静置时间T，根据静置时间T与电池充分静置时间Tlong和开启加权修正的时间阈值Tshort进行比较，分别计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7，所述电池充分静置时间Tlong大于开启加权修正的时间阈值Tshort；
S3、使用OCV查表得到SOCLUT，利用查表获得的电池SOCLUT、当前电池SOCk-1和加权因子w计算得到校准后的电池SOCk，累计充电量清零，进入步骤S7；
S4、充放电量累加，进入步骤S5；
S5、判断电池是否达到满充条件，如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；
S6、将累计充放电量清零，进入S7；
S7、判断电池管理***BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1；
步骤S2具体为：
当静置时间T≥电池充分静置时间Tlong时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1；
当开启加权修正的时间阈值Tshort≤静置时间T＜电池充分静置时间Tlong，加权因子满足公式：
其中w0是静置时间达到Tshort时的加权因子；
当静置时间T＜电池充分静置时间Tshort时，有两种情况，当静置时间T达到快速校准时间Tfast，并且充放电量Q达到快速校准容量阈值Qfast，即T≥Tfast，Q≥Qfast，加权因子w等于预先设置值wfast，当不满足上述条件时，进入步骤S7。
2.根据权利要求1所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，
在步骤S3中，计算校准后的电池SOC的公式为：
SOCk＝w×SOCLUT+(1-w)×SOCk-1
其中SOCk，SOCLUT和SOCk-1分别是校准后的电池SOC、查表获得的电池SOC和当前对应的电池SOC。
3.根据权利要求1所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，步骤S4的充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加。
4.根据权利要求1所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，在步骤S5中，判断电池是否达到满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续设定时间。
5.根据权利要求4所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，步骤S5中设定时间为2s。
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