CN111487542A - 一种新能源汽车电池管理***计算soc的方法 - Google Patents

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王云
姜明军
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Abstract

本发明涉及一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法。该新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，所述方法包括：判断所述电池管理***管理下的电池状态，并基于所述电池状态计算出相应的即时SOC值SOCraw，通过对所述SOCraw进行温度补偿计算得到最终的不同电池状态下的SOCfin值；所述电池状态分为新电池初次使用状态、单体电池异常状态；该新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，便于新电池初始SOC值的准确计算，并且还可以确保单体电池异常状态下SOC的精准，同时考虑了温度对电池的影响，进一步提高了SOC的准确性，在不同的温度下调节SOC增益，从而优化控制过程，延长电池寿命。

Description

一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法
技术领域
本发明属于电池管理***技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法。
背景技术
随着电池储能***技术的进步，其电池储能的比能量快速提升，单位成本逐步下降。加上电池储能***本身所具有的快速响应、设置便捷等特点，使得电池储能***的应用变得越来越广泛。在新能源(如风力发电、太阳能光伏发电)接入中作为能量的缓冲装置，平滑新能源，提升新能源的渗透率；在汽车中作为制动能量的回收装置，兼作为特殊工况(如启动、加速)的辅助动力能源提供装置(一般在HEV或PHEV中)，或直接作为汽车全部动力的能源来源(即纯电动汽车)；在微智能电网中，作为能源的缓冲平台，调配发电、用电之间的关系，维持整个微网的稳定运行和经济运行，等等。
SOC是当前电池剩余电量/容量的简称即荷电保持，SOC是BMS的核心，BMS是电池的核心，电池是电池储能***的核心，SOC的精准计算对电池储能***至关重要。
如果没有准确的SOC，会出现的情况：过充/过放情况，导致缩短电池寿命，趴窝等；均衡的一致性效果不理想，降低输出功率，动力性能降低；为了避免趴窝，设置过多冗余电量，减少整体能量输出，所以SOC的精确计算意义重大，其算法也是相关企业的核心竞争力之一。
现有产品中对于新能源汽车的BMS控制中，SOC计算通常基于安时积分法，但是在电池组新使用的情况下，无法准确的计算出SOC数值，往往需要先充满一次电，才可以使SOC的计算更为精准，并且在使用过程中，如果出现单体电池异常(断路，排线脱落等)情况，电池管理无法正确的计算SOC数值，这些都是传统新能源汽车电池管理***中SOC计算的缺点。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可以应对新电池首次使用以及单体电池异常状态下SOC的准确计算方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，所述方法包括：判断所述电池管理***管理下的电池状态，并基于所述电池状态计算出相应的即时SOC值SOCraw，通过对所述SOCraw进行温度补偿计算得到最终的不同电池状态下的SOCfin值。
作为本发明的进一步优化方案，所述电池状态分为新电池初次使用状态、单体电池异常状态。
作为本发明的进一步优化方案，当电池状态为新电池初次使用时：
基于新能源汽车电池管理***获取所有单体电池的电压信息，以确定电池工作电压范围，从而得到工作电压对应的最大值SOCmax、最小值SOCmin以及平均值SOCavg；
基于电池的实际电压与SOCraw的关系，计算即时SOCraw：
当SOCraw大于SOCmax时，立刻将SOCraw拉低至SOCmax，然后在设定时间t1内靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A1，确定即时SOCraw；
当SOCraw小于SOCmin时，立刻将SOCraw抬升至SOCmin，然后在设定时间t2内靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A2，确定即时SOCraw；
当SOCraw位于SOCmax和SOCmin之间时，若SOCraw与SOCavg的差异超出设定值A3，则在设定时间t3内使SOCraw靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A4，确定即时SOCraw；若差异小于等于A3，则不发生变化，确定即时SOCraw。
作为本发明的进一步优化方案，所述t1与t2均为10s，所述t3为6s。
作为本发明的进一步优化方案，设定值A1、A2、A4均为2％，设定值A3为5％。
作为本发明的进一步优化方案，当电池状态为单体电压异常时：
基于新能源汽车电池管理***，识别单体电池个数N，以及电压值位于限定电压上下限范围之外的电池个数E，从而确定出有效电池的电池数M，其中M＝N-E；
确定剔除异常电压信息后的电池工作电压范围，基于电池的工作电压范围以获得平均电压下的SOCavg，此时单体电压异常状态下的SOCraw值为SOCraw＝SOCavg*M/N。
作为本发明的进一步优化方案，所述通过对所述SOCraw进行温度补偿计算得到最终的不同电池状态下的SOCfin值具体为，由查表得到基于不同电池温度下的温度补偿系数值a，由SOCfin＝SOCraw*a得到最终的SOC值。
本发明的有益效果在于：本发明便于新电池初始SOC值的准确计算，并且还可以确保单体电池异常状态下SOC的精准，同时考虑了温度对电池的影响，进一步提高了SOC的准确性，在不同的温度下调节SOC增益，从而优化控制过程，延长电池寿命。
附图说明
图1是本发明的整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，所述方法包括：
基于新能源汽车电池管理***判断电池状态；所述电池状态分为新电池初次使用状态、单个电池异常状态：当电池状态为新电池初次使用时：
基于新能源汽车电池管理***计算所有单体电池的电压信息，在本实施例中，该电压信息指的是额定工作电压，利用新能源汽车电池管理***中的软件部分来读取该信息；基于电池的工作电压范围，对应设定最大值SOCmax、最小值SOCmin以及平均值SOCavg，并设定默认的SOCraw，即：当工作电压范围在2000mv-3500mv时，那么当电池电压在2000mv，对应的SOCmin为0，当电池电压在3500mv，对应的SOCmax就为100，此时SOCavg为50，一般来说，设定默认的SOCraw为50；
基于电池的实际电压与SOCraw的关系，计算即时的SOCraw：
当SOCraw大于SOCmax时，立刻将SOCraw拉低至SOCmax，然后在设定时间t1(本实施例中t1选用10s)内靠近SOCavg，且与其差异不超过2％，确定即时的SOCraw；
当SOCraw小于SOCmin时，立刻将SOCraw抬升至SOCmin，然后在设定时间内t2(本实施例中t2选用10s)内靠近SOCavg，且与其差异不超过2％，确定即时的SOCraw；
当SOCraw位于SOCmax和SOCmin之间时，若SOCraw与SOCavg的差异超出5％，则在设定时间t3(本实施例中t3选用6s)内使SOCraw靠近SOCavg，且与其差异不超过2％，确定即时的SOCraw；若差异小于等于5％，则不发生变化，确定即时的SOCraw。
当电池状态为单个电池异常时：
基于新能源汽车电池管理***，识别单体电池个数设为N，确定异常电压信息，确定有效电池的电池数，有效电池的电池数设为M，电压值位于限定电压上下限范围之外的电池个数E，E为利用新能源汽车电池管理***统计存在低于限定电压下限(设定值，如1500mv)的电池数A以及高于限定电压上限(如4500mv)的电池数B，即E＝A+B，则M＝N-A-B；
确定剔除异常电压信息后的电池工作电压范围，基于电池的工作电压范围，对应设定最大SOCmax、最小SOCmin以及平均SOCavg，并设定默认的SOCraw，此时SOCraw＝SOCavg*M/N，确定即时的SOCraw。
确定即时的SOCraw后，利用新能源汽车电池管理***内的温度检测***，在基于电池的温度下确定温度补偿系数值，最后在即时的SOCraw与补偿系数的关系下，确定最终输出实际SOC。
温度补偿系数值由查表1-1得到基于不同电池温度下的系数，所述温度补偿系数值设为a，所述最终输出的实际SOC设为SOCfin，所述SOCfin为即时的SOCraw与a相乘，即SOCfin＝SOCraw*a。
表1-1温度补偿系数
温度℃ -15 -10 0 5 10 12 15
系数a 0 0.1 0.4 0.6 0.8 0.9 1
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于，所述方法包括：判断所述电池管理***管理下的电池状态，并基于所述电池状态计算出相应的即时SOC值SOCraw，通过对所述SOCraw进行温度补偿计算得到最终的不同电池状态下的SOCfin值。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：所述电池状态分为新电池初次使用状态、单体电池异常状态。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：当电池状态为新电池初次使用时：
基于新能源汽车电池管理***获取所有单体电池的电压信息，以确定电池工作电压范围，从而得到工作电压对应的最大值SOCmax、最小值SOCmin以及平均值SOCavg；
基于电池的实际电压与SOCraw的关系，计算即时SOCraw：
当SOCraw大于SOCmax时，立刻将SOCraw拉低至SOCmax，然后在设定时间t1内靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A1，确定即时SOCraw；
当SOCraw小于SOCmin时，立刻将SOCraw抬升至SOCmin，然后在设定时间t2内靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A2，确定即时SOCraw；
当SOCraw位于SOCmax和SOCmin之间时，若SOCraw与SOCavg的差异超出设定值A3，则在设定时间t3内使SOCraw靠近SOCavg，且与其差异不超过设定值A4，确定即时SOCraw；若差异小于等于A3，则不发生变化，确定即时SOCraw。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：所述t1与t2均为10s，所述t3为6s。
5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：设定值A1、A2、A4均为2％，设定值A3为5％。
6.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：当电池状态为单体电压异常时：
基于新能源汽车电池管理***，识别单体电池个数N，以及电压值位于限定电压上下限范围之外的电池个数E，从而确定出有效电池的电池数M，其中M＝N-E；
确定剔除异常电压信息后的电池工作电压范围，基于电池的工作电压范围以获得平均电压下的SOCavg，此时单体电压异常状态下的SOCraw值为SOCraw＝SOCavg*M/N。
7.根据权利要求3或6所述的一种新能源汽车电池管理***计算SOC的方法，其特征在于：所述通过对所述SOCraw进行温度补偿计算得到最终的不同电池状态下的SOCfin值具体为，由查表得到基于不同电池温度下的温度补偿系数值a，由SOCfin＝SOCraw*a得到最终的SOC值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505550A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池监控预警方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105083037A (zh) * 2014-05-08 2015-11-25 福特全球技术公司 电池单元荷电状态估计
CN105356535A (zh) * 2015-11-11 2016-02-24 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种基于功能安全的电池管理***总电压处理方法
CN105449739A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 上海凌翼动力科技有限公司 基于单体电池的串联电池组荷电状态soc在线估计方法
CN110824366A (zh) * 2019-10-28 2020-02-21 南京四象新能源科技有限公司 电池健康状态监测方法、装置及终端设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105083037A (zh) * 2014-05-08 2015-11-25 福特全球技术公司 电池单元荷电状态估计
CN105449739A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 上海凌翼动力科技有限公司 基于单体电池的串联电池组荷电状态soc在线估计方法
CN105356535A (zh) * 2015-11-11 2016-02-24 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 一种基于功能安全的电池管理***总电压处理方法
CN110824366A (zh) * 2019-10-28 2020-02-21 南京四象新能源科技有限公司 电池健康状态监测方法、装置及终端设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505550A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池监控预警方法
CN112505550B (zh) * 2020-11-26 2022-06-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池监控预警方法

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