CN114295993B - 电池soc确定方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质,该方法包括:当车辆处于预设充电状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;基于所述电池端电压与SOC的变化率确定所述电池的SOC。本发明通过结合车辆的充电状态,在车辆处于稳定工况时,基于电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC,从而提高SOC的准确性,增大续航里程提高整车性能。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,更具体地,涉及一种电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
日益严重的环境污染问题与化石能源紧缺问题推动了新能源汽车的发展。动力电池作为新能源汽车的辅助或主要动力源,其可靠有效的电池管理***(BatteryManagement System,BMS)可以在相同的条件下最大程度的使用锂离子电池,是目前电动汽车相关研究领域中的重点方向。其中电池的建模以及荷电状态(State of Charge,SOC)是BMS的几个主要难点之一。准确的SOC估计可以保护电池,增大续航里程提高整车性能,降低对动力电池的要求,同时可以保障车辆安全稳定地运行。目前实车上SOC估计的方法广泛使用的是安时积分法与开路电压法联合算法,但这两种算法的联合无法准确地估算磷酸铁锂电池的SOC。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了一种电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质,以克服或至少部分地解决以上现有技术的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种电池SOC确定方法,该方法包括:当车辆处于预设充电状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;基于所述电池端电压与SOC的变化率确定所述电池的SOC。
第二方面,本发明实施例提供了一种电池SOC确定装置,该装置包括:工况判断模块,用于当车辆处于预设充电状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;变化率计算模块,用于当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;SOC确定模块,用于基于所述电池端电压与SOC的变化率确定所述电池的SOC。
第三方面,本发明实施例提供了一种车辆,包括一个或多个处理器;存储器;一个或多个程序,其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序配置用于执行上述方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读取存储介质,所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述方法。
本发明实施例提供电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质,该方法包括:当车辆处于预设充电状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;基于所述电池端电压与SOC的变化率确定所述电池的SOC。从而通过结合车辆的充电状态,在车辆处于稳定工况时,基于电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC,从而提高SOC的准确性,增大续航里程提高整车性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一电池SOC确定方法的流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的又一电池SOC确定方法的流程示意图;
图3示出了本发明实施例提供的OCV-SOC曲线图;
图4示出了本发明实施例提供的另一电池SOC确定方法的流程示意图;
图5示出了本发明实施例提供的再一电池SOC确定方法的流程示意图;
图6示出了本发明实施例提供的电池SOC确定装置的模块框图;
图7示出了本发明实施例用于执行根据本发明实施例的电池SOC确定方法的车辆的框图;
图8示出了本发明实施例提供的一种计算机可读取存储介质的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
日益严重的环境污染问题与化石能源紧缺问题推动了新能源汽车的发展。动力电池作为新能源汽车的辅助或主要动力源,其可靠有效的电池管理***(BatteryManagement System,BMS)可以在相同的条件下最大程度的使用锂离子电池,是目前电动汽车相关研究领域中的重点方向。其中电池的建模以及荷电状态(State of Charge,SOC)是BMS的几个主要难点之一。准确的SOC估计可以保护电池,增大续航里程提高整车性能,降低对动力电池的要求,同时可以保障车辆安全稳定地运行。
实车上SOC估计的方法广泛使用的是安时积分法与开路电压法联合算法。安时积分法利用定义对电池电流的积分直接计算SOC,但该方法由于初始SOC值不准确和电流测量过程中存在误差,积分累积误差等问题造成SOC估计精度不高。为了减少初始SOC误差,通常采用基于开路电压方法来计算开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)和SOC之间关系得到初始SOC值,同时可以在一定条件下重新校准累积误差。这两种算法的联合一定程度下提高了SOC估计精度,而且算法简单可靠易于实现,占用内存较小。但是磷酸铁锂电池OCV与SOC在一定SOC范围通常30%~55%和65%~99%(平台区)几乎不存在线性关系。在当前行业水平的电压采样精度(±5mV)条件下,在平台区范围使用OCV估计SOC最大可能会产生超过20%的绝对误差,因此磷酸铁锂电池只能在SOC平台区范围外使用OCV估计SOC。但是非平台区SOC覆盖的范围较小且有大量用户的使用区间不在非平台区,造成长时间使用安时积分法进行SOC估计,导致SOC累积误差过大,不满足车辆对于SOC精度的要求。
针对上述问题,发明人提出了本发明实施例提供的电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质,通过结合车辆的充电状态,在车辆处于稳定工况时,基于电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC,从而提高SOC的准确性,增大续航里程提高整车性能。其中,具体的电池SOC确定方法在后续的实施例中进行详细的说明。
请参阅图1,图1示出了本发明实施例提供的一电池SOC确定方法的流程示意图。下面将针对图1所示的流程进行详细的阐述,该电池SOC确定方法具体可以包括以下步骤S110至步骤S130。
步骤S110:当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况。
磷酸铁锂电池的OCV-SOC曲线存在一定的特性,如图2所示,OCV-SOC曲线图中线条平滑的为平台区,例如SOC为0.1~0.55,以及SOC为0.65~0.95,而在两个平台区之间的即为台阶区,台阶区中SOC通常约为0.55~0.65。从图中可以看出台阶区中OCV与SOC存在很好的线性关系,OCV随着SOC的变化有很大的区别,因此可以通过静置一定时间的开路电压OCV查表得到较为准确的SOC。但由于台阶区SOC的范围仍然比较小,用户在此SOC范围内进行静置的几率仍然比较低。计算整个SOC区间OCV随SOC的变化率,台阶区的变化率与平台区的变化率差异较大,因此可以通过OCV随SOC的变化率识别出台阶区。当电池的电流和温度较稳定的时候,典型的工况如充电,此时电池的欧姆内阻和极化内阻也较稳定,所以可以近似认为电池端电压随SOC的变化率等于OCV随SOC的变化率。但是快充由于充电策略、充电桩以及负载耗电等影响,充电电流很难维持稳定,而且据市场调查大部分用户都没有家用充电桩,也就是虽然慢充电流比较稳定,可以使用电池端电压随SOC的变化率来估计SOC,但是大部分用户都在使用快充进行充电,仍然触发修正条件的概率比较低。因此,在本实施例中,可以判断车辆的充电状态,当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况。
在一些实施方式中,电动汽车的充电方式可以包括慢充、快充、换电、无线充电以及移动充电,因此,车辆的充电状态可以包括慢充状态、快充状态、无线充状态等。一般通过充电桩对电动汽车进行充电时,充电枪和充电接口进行匹配,建立物理连接,然后为车辆的电池管理***上电,电池管理***通电后和充电桩进行通信,互相确认版本,如版本相同,电池管理***会发生详细的车辆信息,与充电桩进行信息交换,因此,可以通过电池管理***判断车辆的充电状态。当车辆处于慢充状态时,由于慢充电流比较稳定,因此,可以通过电池端电压随SOC的变化率来确定SOC。当车辆处于快充状态时,由于快充电流很难维持稳定,因此需要更改快充的充电策略,通过提供稳定的工况后,使用电池端电压随SOC的变化率对SOC进行修正。因此,当车辆处于快充状态时,需要进一步判断车辆是否处于稳定工况。
步骤S120:当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率。
在本实施例中,当车辆处于快充状态且车辆处于稳定工况时,可以计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率,即电池端电压随SOC的变化率。其中,车辆处于稳定工况可以是车辆的电池电流处于稳定电流,电池温度处于稳定温度,也可以是车辆处于充电状态等,在此不作限定。
在一些实施方式中,可以通过电池管理***测量电池端电压,得到电池端电压的测量值。然后通过电流积分法计算SOC的变化量,其中,电流积分法是在电池进行充电或放电时,通过累积充进或放出的电流来估算SOC,通过计算端电压与SOC的比值得到端电压与SOC的变化率。
在一些实施方式中,为了确保电池SOC的准确性,在确定车辆处于稳定工况后,可以进一步观察车辆后续的工况,当车辆处于稳定工况且后续的工况都处于稳定工况时,可以认为电池端电压随SOC的变化率等于OCV随SOC的变化率,因此,可以通过电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC。
步骤S130:基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。
在本实施例中,计算得到电池端电压与SOC的变化率之后,可以基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。具体地,由于在稳定工况下,电池端电压随SOC的变化率近似等于OCV随SOC的变化率,且,OCV随SOC的变化率在平台区与台阶区有很大区别,因此,可以根据电池端电压随SOC的变化率判断SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,进而根据OCV-SOC曲线确定SOC的值。
上述实施例提供的电池SOC确定方法,当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况;当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;基于电池端电压与SOC的变化率确定所述电池的SOC。本发明通过结合车辆的充电状态,在车辆处于稳定工况时,基于电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC,从而提高SOC的准确性,增大续航里程提高整车性能。
请参阅图3,图3示出了本发明实施例提供的又一电池SOC确定方法的流程示意图。下面将针对图3所示的流程进行详细的阐述,该方法具体可以包括以下步骤S210至步骤S240。
步骤S210:当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况。
步骤S220:当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率。
其中,步骤S210至步骤S220的具体描述请参阅步骤S110至步骤S120,在此不再赘述。
步骤S230:基于电池端电压与SOC的变化率,确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域。
在本实施例中,由于在稳定工况下,电池端电压随SOC的变化率近似等于OCV随SOC的变化率,且,OCV随SOC的变化率在平台区与台阶区有很大区别,因此,可以基于电池端电压与SOC的变化率,确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域。
进一步地,步骤S230还可以包括步骤S231至步骤S232。
步骤S231:当电池端电压与SOC的变化率满足第一预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于平台区。
在本实施例中,当电池端电压与SOC的变化率满足第一预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于平台区,因此,第一预设变化率可以是平台区时电池端电压与SOC的变化率。从图2所示的OCV-SOC曲线图中可以看到平台区中线条相对平滑,即OCV随SOC的变化率很小,由于,电池端电压随SOC的变化率等于OCV随SOC的变化率,因此,第一预设变化率可以设置为很小的值,例如0-0.1之间。
在一些实施例中,电池端电压与SOC的变化率满足第一预设变化率可以是,电池端电压与SOC的变化率小于或等于第一预设变化率,例如,第一预设变化率可以设置为0.1,当电池端电压与SOC的变化率为0.1或0.05时,可以表明电池端电压与SOC的变化率满足第一预设变化率,则可以说明此时的SOC处于OCV-SOC曲线中的平台区。
步骤S232:当电池端电压与SOC的变化率满足第二预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区,其中,第一预设变化率小于第二预设变化率。
在本实施例中,当电池端电压与SOC的变化率满足第二预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区,因此,第二预设变化率可以是台阶区时电池端电压与SOC的变化率。从图2所示的OCV-SOC曲线图中可以看到台阶区中OCV随SOC的变化率很大,由于,电池端电压随SOC的变化率等于OCV随SOC的变化率,因此,第二预设变化率可以设置为OCV随SOC的变化率。
在一些实施例中,电池端电压与SOC的变化率满足第二预设变化率可以是,电池端电压与SOC的变化率大于或等于第二预设变化率,例如,第二预设变化率可以设置为0.5,当电池端电压与SOC的变化率为0.5或0.6时,可以表明电池端电压与SOC的变化率满足第二预设变化率,则可以说明此时的SOC处于OCV-SOC曲线中的台阶区。
步骤S240:基于电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,确定电池的SOC。
在本实施例中,可以基于电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,确定电池的SOC。具体地,OCV-SOC曲线可以包括平台区和台阶区,可以通过电池端电压与SOC的变化率确定此时SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,当电池端电压与SOC的变化率很小时,可以说明此时SOC处于平台区,当电池端电压与SOC的变化率等于OCV-SOC曲线中台阶区处OCV随SOC的变化率时,可以说明此时SOC处于台阶区,在确定SOC所处的区域后,可以通过查看OCV-SOC曲线图确定SOC。
进一步地,步骤S240还可以包括步骤S241。
步骤S241:当电池的SOC在平台区与台阶区的交接处时,基于OCV-SOC曲线确定电池的SOC。
在本实施例中,基于OCV-SOC曲线图可以知道,处于平台区和台阶区的SOC有很多,若仅得到SOC处于平台区或SOC处于台阶区是很难确定SOC更准确的值,但若SOC处于平台区与台阶区的交接处时,此时对应的SOC仅有一个,因此,可以准确的确定SOC,因此,当电池的SOC在平台区与台阶区的交接处时,可以基于OCV-SOC曲线确定电池的SOC。
具体地,当确定车辆处于稳定工况时,可以实时检测电池端电压随SOC的变化率,当电池端电压随SOC的变化率很小时,可以确定此时SOC处于平台区,并继续计算电池端电压随SOC的变化率,当电池端电压随SOC的变化率从很小转变为提前计算的OCV随SOC的变化率时,说明此时SOC在平台区与台阶区的交接处,且是从平台区转变为台阶区,因此,可以根据OCV-SOC曲线图得到SOC为0.6,即60%。
上述实施例提供的电池SOC确定方法,相较于图1所示的电池SOC确定方法,本实施例还基于电池端电压与SOC的变化率,确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,基于电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,确定点出的SOC,从而通过电池端电压与SOC的变化率以及OCV-SOC曲线图,更准确地确定SOC。
请参阅图4,图4是示出了本发明实施例提供的另一电池SOC确定方法的流程示意图。下面将针对图4所示的流程进行详细的阐述,该方法具体可以包括以下步骤S310至步骤S350。
步骤S310:当车辆处于预设充电状态时,计算当前时刻车辆的电池的电流与上一时刻电池的电流的差值,得到电池的电流变化值。
在本实施例中,当车辆处于预设充电状态时,可以进一步确定车辆是否处于稳定工况,当车辆处于稳定工况时,可以使用电池端电压随SOC的变化率确定SOC。其中,车辆的稳定工况可以包括稳定的电池电流和稳定的电池温度。
在一些实施方式中,可以计算当前时刻车辆的电池的电流与上一时刻电池的电流的差值,得到电池的电流变化值。其中,电池的电流可以通过电池管理***中的传感器检测得到。传感器可以实时检测电池的电流,也可以每隔预设时间检测电池的电流,传感器在检测到电池的电流时可以将其进行存储,其中,传感器在进行存储时可以将检测到的电流值与检测时间对应存储。车辆可以从传感器存储的电流中获取当前时刻的电流与上一时刻的电流,并计算当前时刻的电流与上一时刻的电流的差值,得到电池的电流变化值。
步骤S320:计算当前时刻电池的温度与上一时刻电池的温度的差值,得到电池的温度变化值。
在本实施例中,可以计算当前时刻电池的温度与上一时刻电池的温度的差值,得到电池的温度变化值。其中,电池的电流可以通过电池管理***的温度传感器检测得到。温度传感器可以实时检测电池的温度,也可以每隔预设时间检测电池的温度,温度传感器在检测到电池的温度时可以将其进行存储,其中,温度传感器在进行存储时可以将检测到的温度值与检测时间对应存储。车辆可以从温度传感器存储的温度值中获取当前时刻的温度值与上一时刻的温度值,并计算当前时刻的温度值与上一时刻的温度值的差值,得到电池的温度变化值。
步骤S330:判断电池的电流变化值是否处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值是否处于预设温度变化范围。
在本实施例中,可以通过判断电池是否处于稳定电流和稳定温度,来判断车辆是否处于稳定工况。具体地,可以判断电池的电流变化值是否处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值是否处于预设温度变化范围。其中,预设电流变化范围可以是用于表征稳定电流的范围,即当电流变化值处于预设电流变化范围时,表征此时电池处于稳定电流;同样地,预设温度变化范围可以是用于表征稳定温度的范围,即当温度变化值处于预设温度变化范围时,表征此时电池处于稳定温度。预设电流变化范围和预设温度变化范围可以由***预先设置,也可以由工程师根据设计进行设置,在此不作限定,例如,预设电流变化范围可以为-5A~5A,预设温度变化范围可以为20°~45°。通过将上述步骤计算得到的电流变化值与预设电流变化范围进行比较,且将上述步骤计算得到的温度变化值与预设温度变化范围进行比较,即可得到电池的电流变化值是否处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值是否处于预设温度变化范围。
步骤S340:当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,确定车辆处于稳定工况。
在本实施例中,当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,即可表明此时的电池处于稳定电流和稳定温度下,因此,可以确定车辆处于稳定工况。具体地,可以将上述步骤计算得到的电流变化值与预设电流变化范围进行比较,且将上述步骤计算得到的温度变化值与预设温度变化范围进行比较,若电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,可以确定车辆处于稳定工况。例如,通过计算得到电池的电流变化值为3A,电池的温度变化值为35°,若预设电流变化范围可以为-5A~5A,预设温度变化范围可以为20°~45°,通过比较可以得到电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围,可以表明时车辆处于稳定工况。若通过计算得到电池的电流变化值为3A,电池的温度变化值为15°,预设电流变化范围和预设温度变化范围不变,可以得到电池的电流变化值处于预设电流变化范围,但电池的温度变化值不在预设温度变化范围,此时说明车辆不处于稳定工况。
进一步地,步骤S340还可以包括步骤S341至步骤S342。
步骤S341:当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,记录电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长。
进一步地,为了确保稳定工况的准确性,即确定稳定工况不是偶然发生的,因此,可以确定稳定工况的持续时长,当持续时长满足一定时长时,确定车辆处于稳定工况。因此,当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,可以记录电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长。
具体地,当检测到电池的电流变化值处于预设电流变化范围时,可以记录此时的时刻,并在电池的电流变化值持续处于预设电流变化范围时,记录持续的时长。同时,在检测到电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,可以记录此时的时刻,并在电池的温度变化值持续处于预设电流变化范围时,记录持续的时长。
步骤S342:当持续时长满足预设持续时长时,确定车辆处于稳定工况。
在本实施例中,当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长满足预设持续时长时,可以表明稳定电流和稳定温度不是偶然的结果,因此,可以确定车辆处于稳定工况。其中,电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长满足预设持续时长,可以电池的电流变化值处于预设电流变化范围的持续时长,与电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长均大于或等于预设持续时长。
步骤S350:当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率。
步骤S360:基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。
其中,步骤S350-步骤S360的具体描述请参阅步骤S120-步骤S130,在此不再赘述。进一步地,基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC的具体方法可以参照前述实施例,在此不再赘述。
上述实施例提供的电池SOC确定方法,相较于图1所示的电池SOC确定方法,本实施例还在车辆处于预设充电状态时,计算当前时刻车辆的电池的电流与上一时刻电池的电流的差值,得到电池的电流变化值;基于当前时刻电池的温度与上一时刻电池的温度的差值,得到电池的温度变化值;判断电池的电流变化值是否处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值是否处于预设温度变化范围;当电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,可以确定车辆处于稳定工况。从而可以通过确定稳定电流和稳定温度确定稳定工况,保证车辆处于稳定工况,可以更准确地确定电池的SOC。
请参阅图5,图5是示出了本发明实施例提供的再一电池SOC确定方法的流程示意图。下面将针对图5所示的流程进行详细的阐述,该方法具体可以包括步骤S410至步骤S440。
步骤S410:当车辆处于预设充电状态时,调节车辆的电池温度,以及电池的充电请求电流。
在本实施例中,快充由于充电策略、充电桩以及负载耗电等影响,充电电流很难维持稳定,而且据市场调查大部分用户都没有家用充电桩,也就是虽然慢充电流比较稳定,可以使用电池端电压随SOC的变化率来估计SOC,但是大部分用户都在使用快充进行充电,仍然触发修正条件的概率比较低。因此需要更改快充的充电策略,通过热管理温度控制以及快充实时自适应反馈调整请求电流在SOC台阶处附近提供稳定电流稳定温度的工况,然后使用电池端电压随SOC的变化率对SOC进行修正。因此,当车辆处于预设充电状态时,调节车辆的电池温度,以及电池的充电请求电流。
在一些实施方式中,车辆可以通过热管理***来控制电池的温度,具体地,可以根据电池组内温度分布信息及充放电需求,通过水冷来加热或散热,使得电池尽可能工作在最适合的温度,充分发挥电池的性能。充电请求电流等于充电电流加上负载电流,其中,充电电流可以是充进电池包的电流,负载电流需要自适应反馈来实时调节,也就是根据充电请求电流减去负载电流与实际的充电电流差值对充电请求电流进行实时的调节。通过充电请求电流即可控制充电电流在一定范围内。
进一步地,在车辆进入预设充电状态时,可以判断电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域。具体地,可以判断SOC是否进入台阶区,如果已经进入或者超出台阶区,则可以不进行温度控制。当电池的SOC在OOCV-SOC曲线中所处的区域为预设区域时,调节车辆的电池温度以及电池的充电请求电流。即若SOC未进入台阶区,则可以进行热管理控制,对电池温度和电池的充电请求电流进行调节。
步骤S420:当电池温度满足预设温度,且充电请求电流满足预设电流范围时,判断车辆是否处于稳定工况。
在本实施例中,当热管理加热或者降温比较慢,需要SOC进入台阶前将电池温度控制在常温,因此,当车辆处于预设充电状态时,且SOC未进入台阶区时,可以对电池温度和充电请求电流进行调节。但电池温度满足预设温度,且充电请求电流满足预设电流范围时,说明车辆在快充状态已实时调整温度和充电请求电流,以提供稳定电流稳定温度的工况,因此,需要进一步判断车辆是否处于稳定工况。
步骤S430:当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率。
步骤S440:基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。
其中,步骤S430-步骤S440的具体描述请参阅步骤S120-步骤S130,在此不再赘述。进一步地,基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC的具体方法可以参照前述实施例,在此不再赘述。
作为一种示例,当车辆进入快充状态时,可以检测SOC是否进入台阶区,在SOC进入台阶区前,可以使用热管理***将温度控制在常温,使用自适应反馈实时调节充电请求电流,控制充电电流在一定范围内。然后检测稳定工况,具体地,可以获取当前时刻的电流,及前一时刻的电流,计算当前时刻的电流与前一时刻的电流的差值,判断电流差值是否小于或者等于预设的电流变化范围;获取当前时刻的温度,及前一时刻的温度,计算当前时刻的温度与前一时刻的温度的差值,判断温度差值是否小于或者等于预设的电池温度变化范围。当电流差值小于或者等于预设的电流变化范围持续时长,以及温度差值小于或者等于预设的电池温度变化范围持续时长,均大于或者等于预设的持续时长时,可以确定车辆处于稳定工况。此时,可以测量电池端电压以及通过电流积分法计算SOC变化量,进而计算得到电池端电压随SOC的变化率。当电池端电压随SOC的变化率很小时,说明SOC处于平台区,当电池端电压随SOC的变化率由很小变为台阶区OCV随SOC的变化率时,确认SOC到达OCV-SOC曲线平台区和台阶区的交接处,得到SOC的值。
上述实施例提供的电池SOC确定方法,相较于图1所示的电池SOC确定方法,本实施例还可以在车辆处于预设充电状态时,调节车辆的电池温度,以及电池的充电请求电流,当电池温度满足预设温度,且充电请求电流满足预设电流范围时,判断车辆是否处于稳定工况。从而通过结合充电策略,提供稳定电流稳定温度的工况,得到更为准确的SOC。
请参阅图6,图6示出了本发明实施例提供的电池SOC确定装置100的模块框图。下面将针对图6所述的框图进行阐述,该电池SOC确定装置100包括:工况判断模块110、变化率计算模块120以及SOC确定模块130,其中:
工况判断模块110,用于当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况。
进一步对,工况判断模块110包括电流计算子模块、温度计算子模块以及工况确定子模块,其中:
电流计算子模块,用于计算当前时刻车辆的电池的电流与上一时刻电池的电流的差值,得到电池的电流变化值。
温度计算子模块,用于计算当前时刻电池的温度与上一时刻电池的温度的差值,得到电池的温度变化值。
工况确定子模块,用于当电池的电流变化值满足预设电流变化范围,且电池的温度变化值满足预设温度变化范围时,确定车辆处于稳定工况。
进一步地,工况确定子模块包括时长记录单元以及工况确定单元,其中:
时长记录单元,用于当电池的电流变化值满足预设电流变化范围,且电池的温度变化值满足预设温度变化范围时,记录电池的电流变化值满足预设电流变化范围,且电池的温度变化值满足预设温度变化范围的持续时长。
工况确定单元,用于当持续时长满足预设持续时长时,确定车辆处于稳定工况。
变化率计算模块120,用于当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率。
SOC确定模块130,用于基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。
进一步地,SOC确定模块130包括区域确定子模块以及SOC确定子模块,其中:
区域确定子模块,用于基于电池端电压与SOC的变化率,确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域。
进一步地,区域确定子模块包括平台区确定单元以及台阶区确定单元,其中:
平台区确定单元,用于当电池端电压与SOC的变化率满足第一预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于平台区。
台阶区确定单元,用于当电池端电压与SOC的变化率满足第二预设变化率时,电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区,其中,第一预设变化率小于第二预设变化率。
SOC确定子模块,用于基于电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域,确定电池的SOC。
进一步地,SOC确定子模块包括SOC确定单元,其中:
SOC确定单元,用于当电池的SOC在平台区与台阶区的交接处时,基于OCV-SOC曲线确定电池的SOC。
进一步地,电池SOC确定装置还可以包括第一车辆调节模块以及车辆判断模块,其中:
第一车辆调节模块,用于调节车辆的电池温度,以及电池的充电请求电流。
车辆判断模块,用于当电池温度满足预设温度,且充电请求电流满足预设电流范围时,判断车辆是否处于稳定工况。
进一步地,电池SOC确定装置还可以包括区域判断模块以及第二车辆调节模块,其中:
区域判断模块,用于判断电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域。
第二车辆调节模块,用于当电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域为预设区域时,调节车辆的电池温度,以及电池的充电请求电流。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中,模块相互之间的耦合可以是电性,机械或其它形式的耦合。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
请参阅图7,其示出了本发明实施例提供的一种车辆200的结构框图。本发明中的车辆200可以包括一个或多个如下部件:处理器210、存储器230以及一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器230中并被配置为由一个或多个处理器210执行,一个或多个程序配置用于执行如前述方法实施例所描述的方法。
其中,处理器210可以包括一个或者多个处理核。处理器210利用各种接口和线路连接整个车辆200内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器230内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器230内的数据,执行车辆200的各种功能和处理数据。可选地,处理器210可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器210可集成中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器210中,单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器230可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器230可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器230可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以车辆200在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图8,其示出了本发明实施例提供的一种计算机可读取存储介质的结构框图。该计算机可读取存储介质300中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读取存储介质300可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地,计算机可读取存储介质300包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读取存储介质300具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码310的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码310可以例如以适当形式进行压缩。
综上所述,本发明实施例提供的电池SOC确定方法、装置、车辆及存储介质,当车辆处于预设充电状态时,判断车辆是否处于稳定工况;当车辆处于稳定工况时,计算车辆的电池的电池端电压与SOC的变化率;基于电池端电压与SOC的变化率确定电池的SOC。从而通过结合车辆的充电状态,在车辆处于稳定工况时,基于电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC,从而提高SOC的准确性,增大续航里程提高整车性能。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种电池SOC确定方法,其特征在于,所述方法包括:
当车辆处于快充状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;
当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压随SOC的变化率;
在基于所述电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区后,基于OCV-SOC曲线,确定所述电池的SOC。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述电池端电压随SOC的变化率满足第二预设变化率时,所述电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述判断所述车辆是否处于稳定工况,包括:
计算当前时刻所述车辆的电池的电流与上一时刻所述电池的电流的差值,得到所述电池的电流变化值;
计算当前时刻所述电池的温度与上一时刻所述电池的温度的差值,得到所述电池的温度变化值;
判断所述电池的电流变化值是否处于预设电流变化范围,且所述电池的温度变化值是否处于预设温度变化范围;
在所述当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压随SOC的变化率之前,所述方法还包括:
当所述电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且所述电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,确定所述车辆处于稳定工况。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述当所述电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且所述电池的温度变化值处于预设温度变化范围,确定所述车辆处于稳定工况,包括:
当所述电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且所述电池的温度变化值处于预设温度变化范围时,记录所述电池的电流变化值处于预设电流变化范围,且所述电池的温度变化值处于预设温度变化范围的持续时长;
当所述持续时长满足预设持续时长时,确定所述车辆处于稳定工况。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述当车辆处于快充状态时之后,所述判断所述车辆是否处于稳定工况之前,所述方法还包括:
调节所述车辆的电池温度,以及所述电池的充电请求电流;
当所述电池温度满足预设温度,且所述充电请求电流满足预设电流范围时,判断所述车辆是否处于稳定工况。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述调节所述车辆的电池温度,以及所述电池的充电请求电流之前,所述方法还包括:
判断所述电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域;
当所述电池的SOC在OCV-SOC曲线中所处的区域为预设区域时,调节所述车辆的电池温度,以及所述电池的充电请求电流。
7.一种电池SOC确定装置,其特征在于,所述装置包括:
工况判断模块,用于当车辆处于快充状态时,判断所述车辆是否处于稳定工况;
变化率计算模块,用于当所述车辆处于稳定工况时,计算所述车辆的电池的电池端电压随SOC的变化率;
SOC确定模块,用于在基于所述电池端电压随SOC的变化率确定电池的SOC在OCV-SOC曲线中处于台阶区后,基于OCV-SOC曲线确定所述电池的SOC。
8.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:
一个或多个处理器;
存储器;
一个或多个程序,其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序配置用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读取存储介质,其特征在于,所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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