CN114355207A - 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车 - Google Patents

一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN114355207A
CN114355207A CN202111610166.1A CN202111610166A CN114355207A CN 114355207 A CN114355207 A CN 114355207A CN 202111610166 A CN202111610166 A CN 202111610166A CN 114355207 A CN114355207 A CN 114355207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soc
correction
charging
value
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111610166.1A
Other languages
English (en)
Inventor
谭开波
杜彪
熊超
易开红
熊茂臣
谢宏丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Changan Automobile Co Ltd filed Critical Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority to CN202111610166.1A priority Critical patent/CN114355207A/zh
Publication of CN114355207A publication Critical patent/CN114355207A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种动力电池的SOC计算方法、装置和电动汽车，该方法包括以下步骤：S01：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；S02：进行基于初始真实SOC的持续安时积分计算；S03：持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC充电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行S02；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行S02。本发明能正确估算SOC，使显示的SOC无限接近真实SOC，且在SOC修正过程中，可防止跳变。

Description

一种动力电池的SOC计算方法、装置和电动汽车
技术领域
本发明涉及动力电池管理***技术领域，具体涉及动力电池的SOC计算技术及电动汽车。
背景技术
动力电池部件是新能源汽车运行的能量源泉，电池管理***又是动力电池的最核心部件之一，对电池***充放电、SOC、SOH、SOP等***进行管理控制，SOC又是其中一个极其重要的参数，表征动力电池剩余荷电量，与整车续航里程计算直接相关，直接与用户体验强相关，因新能源汽车的运行环境、工况、电池本身的电化学特性较为复杂，且无对应测量量可以直接与SOC产生相对稳健确切的关系，给SOC精准估算带来较大的难题，提高SOC估算精度成为众多厂商攻克的课题之一。
当前厂商以安时积分计算为主，辅以静态OCV修正(开路电压修正)、基于电压的充放电末端修正等其他修正方法对SOC进行估算，主要存在如下问题：第一,OCV修正条件较为苛刻，需动力电池组静止一段时间后才可进入；第二，因电流传感器采集误差的存在，长期的安时积分存在较大的累计误差，特别是在长期浅充浅放工况下；第三，电池电量衰减后，估算SOC与实际SOC偏差较大；第四，SOC修正过程存在跳变。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池的SOC计算方法、装置和电动汽车，解决的技术问题：
第一，长时间安时积分累计导致SOC估算不准；
第二，SOC修正过程存在跳变。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种动力电池的SOC计算方法，包括以下步骤：
S01：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；
S02：进行基于所述初始真实SOC的持续安时积分计算；
S03：持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述S02；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述S02；
S04：如果不满足放电过程修正条件或不满足充电过程修正条件，则判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
S05：判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
S06：输出真实SOC，并存储至对应NVM中；
S07：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于P1(P1为10％)，且存储显示SOC减去所述静态OCV查表SOC所得结果是否大于P2(P2为5％)；
S08：若所述S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若所述S07的判断结果为假，则所述初始显示SOC等于存储显示SOC值；
S09：进行基于所述初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
S10：判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行S11；
S11：输出显示SOC,并存储至对应NVM中；
S12：判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于P3(P3为0.001)；
S13：根据所述显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当所述偏差大于零时，进入加速修正；当所述偏差小于零时，进入减速修正；
S14：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当所述偏差大于零时，进入充电减速修正；当所述偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
S15：判断是否为非充电状态，如果是，重新进入所述S13；
S16：判断剩余修正量是否小于P5(P5为0.001)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
S17:判断所述显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
S18：如果所述S17的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S19：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
S20：判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
S21：判断剩余修正量是否小于P6(P6为0.001)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
S22：判断所述显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；
S23：如果所述S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；
S24：如果所述S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
S25：如果所述S23中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S26：如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
S27：如果剩余修正量小于P4(P4为0.001)或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
优选地，
在所述S02中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000031
其中，SOCRealt为当前真实SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量。
优选地，
在所述S09中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000032
其中，SOCDisplayt为当前显示SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量，k为SOC修正速率，其中，若k等于1，安时积分***；若k大于1，充电为减速修正，放电为加速修正；若k小于1，充电为加速修正，放电为减速修正。
优选地，
在所述S03中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S18中的放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在所述S03中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S25中的充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
优选地，
在所述S04中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、放电倍率和低SOC点对应单体电压MAP得到，其中，SOC为3％，各温度点按0.1C、0.2C、0.33C倍率放电对应SOC为3％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
优选地，
在所述S05中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、充电倍率和高SOC点对应单体电压MAP得到，其中SOC为97％，各温度点按0.1c、0.2c、0.33c、0.5c、0.8c、1c倍率充电对应SOC为97％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
优选地，
在所述S04中，若否，则直接执行S05；
在所述S05中，若否，则直接执行S06。
优选地，
在所述S03中，判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为90％；判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为30％；
在所述S01中，阈值T1为2h；
在所述S07中，阈值T2为2h；
在所述S18中，阈值T3为10s。
本发明还提供一种动力电池的SOC计算装置，包括：
第一判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；
第一计算模块，用于进行基于所述初始真实SOC的持续安时积分计算；
第二判断模块，用于持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述第一计算模块；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述第二判断模块；
第三判断模块，用于如果不满足放电过程修正条件或不满足充电过程修正条件，则判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
第四判断模块，用于判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
第一输出模块，用于输出真实SOC，并存储至对应NVM中；
第五判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于P1(P1为10％)且存储显示SOC减去所述静态OCV查表SOC所得结果是否大于P2(P2为5％)；若所述S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若所述S07的判断结果为假，则所述初始显示SOC等于存储显示SOC值；
第二计算模块，用于进行基于所述初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
第七判断模块，用于判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行第二输出模块；
第二输出模块，用于输出显示SOC,并存储至对应NVM中；
第八判断模块，用于判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于P3(P3为0.001)；根据所述显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当所述偏差大于零时，进入加速修正；当所述偏差小于零时，进入减速修正；
第九判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当所述偏差大于零时，进入充电减速修正；当所述偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
第十判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，重新进入所述第八判断模块；
第十一判断模块，用于判断剩余修正量是否小于P5(P5为0.001)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
第十二判断模块，用于判断所述显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
第十三判断模块，用于如果所述第十二判断模块的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十四判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
第十五判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
第十六判断模块，用于判断剩余修正量是否小于P6(P6为0.001)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
第十七判断模块，用于判断所述显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；如果所述S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；如果所述S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
第十八判断模块，用于如果所述第十七判断模块中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十九判断模块，如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
第二十判断模块，用于如果剩余修正量小于P4(P4为0.001)或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
优选地，
在所述第一计算模块中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000061
其中，SOCRealt为当前真实SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量。
优选地，
在所述第二计算模块中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000071
其中，SOCDisplayt为当前显示SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量，k为SOC修正速率，其中，若k等于1，安时积分***；若k大于1，充电为减速修正，放电为加速修正；若k小于1，充电为加速修正，放电为减速修正。
优选地，
在所述第二判断模块中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S18中的放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在所述S03中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S25中的充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1。
优选地，
在所述第三判断模块中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、放电倍率和低SOC点对应单体电压MAP得到，其中，SOC为3％，各温度点按0.1C、0.2C、0.33C倍率放电对应SOC为3％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
优选地，
在所述第四判断模块中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、充电倍率和高SOC点对应单体电压MAP得到，其中SOC为97％，各温度点按0.1c、0.2c、0.33c、0.5c、0.8c、1c倍率充电对应SOC为97％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
优选地，
在所述第三判断模块中，若否，则直接执行所述第四判断模块；
在所述第四判断模块中，若否，则直接执行所述第五判断模块。
优选地，
在所述第二判断模块中，判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为90％；判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为30％。
在所述第一判断模块中，阈值T1为2h；
在所述第五判断模块中，阈值T2为2h；
在所述第十三判断模块中，阈值T3为10s。
本发明还提供一种电动汽车，包括如上述的动力电池的SOC计算装置。
通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益效果为：
第一，BMS上电时，视条件进入OCV静态修正；充放电末端，使用基于电压的SOC末端自学习修正方法；在充放电中间SOC段，设置多条件SOC放电过程绝对修正点和多条件SOC充电过程绝对修正点；综合以上各段SOC修正策略可有效解决长时间安时积分累计误差导致的SOC估算不准问题。
第二，利用归一化的方法，BMS根据SOC修正状态、显示SOC与真实SOC偏差，查表选取不同的修正速率k，对显示SOC进行平滑调整的同时，快速逼近真实SOC，解决SOC修正过程的跳变问题。
附图说明
图1为真实SOC计算流程图；
图2为显示SOC计算流程图；
图3为SOC修正状态管理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明所述的一种动力电池的SOC计算方法，总体上分为三个大的模块，包括真实SOC计算、显示SOC计算和SOC修正状态管理。
真实SOC计算模块：用于表征动力电池当前剩余真实电量，通过其余显示SOC的偏差，作为选择显示SOC修正速率k的条件之一，该值一旦满足修正条件，直接跳变至SOC修正目标值。
显示SOC计算模块：用于仪表显示动力电池当前剩余电量和VCU(整车控制器)计算剩余续航里程，该值在充放电古城，变化平滑，***突变。
SOC修正状态管理：根据真实SOC、显示SOC、单体电压、充电状态等信息，综合判断进入各修正状态。
一种动力电池的SOC计算方法，包括以下步骤：
如图1所示，S01：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；
S02：进行基于初始真实SOC的持续安时积分计算；
S03：持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行S02；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行S02；
具体地，修正原理陈述如下：电芯温度变化较小情况下，锂电池在以恒定倍率充放电过程中，电池端电压曲线为单调递增或递减，与静态OCV曲线特征一致，即充放电过程端电压与SOC存在对应关系，此关系可以通过电芯试验得到，但在实际充放电过程中，电池温度和充放电倍率变化快，无法满足原理中提到的恒定充放电倍率，使此关系无法直接运用，通过分析各温度(-30/-20/-10/0/10/15/25/35/45/55℃)、各充放电倍率(0.1C/0.2C/0.33C/0.5C/0.8C/1C)下充放电过程电池端电压与SOC之间关系；放电时，可以设置一个或多个放电过程SOC绝对修正点，通过该SOC点可以得到多个放电倍率下各温度点对应的电芯电压的二维表，若在小于或等于该放电倍率下，采集的电芯电压小于根据温度查上述二维表对应的电压，且持续数秒，则满足放电过程绝对修正条件，即设置的SOC绝对修正点近似真实SOC，对于放电绝对修正点的设置，需根据电芯电压-SOC特性决定，对于磷酸铁锂电池，因存在平台期，建议选取SOC30％以下，可以设置1至3个修正点，对于三元锂电，因不存在平台期，可以在SOC全段设置放电过程绝对修正点。
充电时，可以设置一个或多个充电过程SOC绝对修正点，通过该SOC点可以得到多个充电倍率下各温度点对应的电芯电压的二维表，若在小于或等于该放电倍率下，采集的电芯电压大于根据温度查上述二维表对应的电压，且持续数秒，则满足充电过程绝对修正条件，即设置的SOC绝对修正点即近似真实SOC，对于充电绝对修正点的设置，需根据电芯电压-SOC特性决定，对于磷酸铁锂电池，因存在平台期，建议选取90％以上，对于三元锂电，因不存在平台期，可以在SOC全段设置充电绝对修正点。
S04：如果不满足放电过程修正条件或不满足充电过程修正条件，则判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
S05：判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
S06：输出真实SOC，并存储至对应NVM中；
S07：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于10％(P1)且存储显示SOC减去静态OCV查表SOC所得结果是否大于5％(P2)；
S08：若S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若S07的判断结果为假，则初始显示SOC等于存储显示SOC值；
S09：进行基于初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
S10：判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行S11；
S11：输出显示SOC,并存储至对应NVM中；
S12：判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于0.001(P3)；
S13：根据显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当偏差大于零时，进入加速修正；当偏差小于零时，进入减速修正；
S14：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当偏差大于零时，进入充电减速修正；当偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
S15：判断是否为非充电状态，如果是，重新进入S13；
S16：判断剩余修正量是否小于0.001(P5)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
S17:判断显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
S18：如果S17的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S19：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
S20：判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
S21：判断剩余修正量是否小于0.001(P6)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
S22：判断显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；
S23：如果S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；
S24：如果S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
S25：如果S23中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S26：如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
S27：如果剩余修正量小于0.001(P4)或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
具体地，
在S02中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000111
其中，SOCRealt为当前真实SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量。
具体地，
在S09中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000112
其中，SOCDisplayt为当前显示SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量，k为SOC修正速率，其中，若k等于1，安时积分***；若k大于1，充电为减速修正，放电为加速修正；若k小于1，充电为加速修正，放电为减速修正。
具体地，
在S03中，若满足充电过程修正条件，则进行S18中的放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在S03中，若满足充电过程修正条件，则进行S25中的充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
具体地，
在S04中，对应温度点电压参考值通过线性插值温度、放电倍率和低SOC点对应单体电压MAP得到，其中，SOC为3％，各温度点按0.1C、0.2C、0.33C倍率放电对应SOC为3％的单体电压，组成对应温度点电压参考值线性插值MAP。
具体地，
在S05中，对应温度点电压参考值通过线性插值温度、充电倍率和高SOC点对应单体电压MAP得到，其中SOC为97％，各温度点按0.1c、0.2c、0.33c、0.5c、0.8c、1c倍率充电对应SOC为97％的单体电压，组成对应温度点电压参考值线性插值MAP。
具体地，
在S04中，若否，则直接执行S05；
在S05中，若否，则直接执行S06。
具体地，
在S03中，判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为90％；判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为30％；
在S01中，阈值T1为2h；
在S07中，阈值T2为2h；
在S18中，阈值T3为10s。
本发明还提供一种动力电池的SOC计算装置，包括：
第一判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；
第一计算模块，用于进行基于初始真实SOC的持续安时积分计算；
第二判断模块，用于持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行第一计算模块；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行第二判断模块；
第三判断模块，用于如果不满足放电过程修正条件或不满足充电过程修正条件，则判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
第四判断模块，用于判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
第一输出模块，用于输出真实SOC，并存储至对应NVM中；
第五判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于10％(P1)且存储显示SOC减去静态OCV查表SOC所得结果是否大于5％(P2)；若S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若S07的判断结果为假，则初始显示SOC等于存储显示SOC值；
第二计算模块，用于进行基于初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
第七判断模块，用于判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行第二输出模块；
第二输出模块，用于输出显示SOC,并存储至对应NVM中；
第八判断模块，用于判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于0.001(P3)；根据显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当偏差大于零时，进入加速修正；当偏差小于零时，进入减速修正；
第九判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当偏差大于零时，进入充电减速修正；当偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
第十判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，重新进入第八判断模块；
第十一判断模块，用于判断剩余修正量是否小于0.001(P5)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
第十二判断模块，用于判断显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
第十三判断模块，用于如果第十二判断模块的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十四判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
第十五判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
第十六判断模块，用于判断剩余修正量是否小于0.001(P6)或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
第十七判断模块，用于判断显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；如果S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；如果S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
第十八判断模块，用于如果第十七判断模块中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十九判断模块，如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
第二十判断模块，用于如果剩余修正量小于0.001(P4)或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
具体地，
在所述第一计算模块中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000141
其中，SOCRealt为当前真实SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量。
具体地，
在所述第二计算模块中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure BDA0003435138120000142
其中，SOCDisplayt为当前显示SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量，k为SOC修正速率，其中，若k等于1，安时积分***；若k大于1，充电为减速修正，放电为加速修正；若k小于1，充电为加速修正，放电为减速修正。
具体地，
在所述第二判断模块中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S18中的放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在所述S03中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S25中的充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1。
具体地，
在所述第三判断模块中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、放电倍率和低SOC点对应单体电压MAP得到，其中，SOC为3％，各温度点按0.1C、0.2C、0.33C倍率放电对应SOC为3％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
具体地，
在所述第四判断模块中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、充电倍率和高SOC点对应单体电压MAP得到，其中SOC为97％，各温度点按0.1c、0.2c、0.33c、0.5c、0.8c、1c倍率充电对应SOC为97％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
具体地，
在所述第三判断模块中，若否，则直接执行所述第四判断模块；
在所述第四判断模块中，若否，则直接执行所述第五判断模块。
具体地，
在所述第二判断模块中，判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为90％；判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为30％。
在所述第一判断模块中，阈值T1为2h；
在所述第五判断模块中，阈值T2为2h；
在所述第十三判断模块中，阈值T3为10s。
本发明还提供一种电动汽车，包括如上述的动力电池的SOC计算装置。

Claims (12)

1.一种动力电池的SOC计算方法，其特征在于，包括真实SOC计算、显示SOC计算和SOC修正状态管理三个部分；所述真实SOC计算是用于表征动力电池当前剩余真实电量，通过其与显示SOC的偏差，作为选择显示SOC修正速率k的条件之一，真实SOC值一旦满足修正条件，直接跳变至SOC修正目标值；所述显示SOC计算是用于仪表显示动力电池当前剩余电量和整车控制器计算剩余续航里程，显示SOC值在充放电过程，变化平滑，***突变；所述SOC修正状态管理是根据真实SOC、显示SOC、单体电压、充电状态，综合判断进入各修正状态。
2.根据权利要求1所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，所述真实SOC计算包括步骤：
S01：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，取初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，取初始真实SOC等于存储真实SOC值；
S02：进行基于所述初始真实SOC的持续安时积分计算；
S03：持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC充电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述S02；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述S02；
S04：持续判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
S05：判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
S06：输出真实SOC，并存储至对应NVM中。
3.根据权利要求1所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，所述显示SOC计算包括步骤：
S07：判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于P1且存储显示SOC减去所述静态OCV查表SOC所得结果是否大于P2；
S08：若所述S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若所述S07 的判断结果为假，则所述初始显示SOC等于存储显示SOC值；
S09：进行基于所述初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
S10：判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行S11；
S11：输出显示SOC,并存储至对应NVM中。
4.根据权利要求1所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，所述SOC修正状态管理包括步骤：
S12：判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于P3；
S13：根据所述显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当所述偏差大于零时，进入加速修正；当所述偏差小于零时，进入减速修正；
S14：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当所述偏差大于零时，进入充电减速修正；当所述偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
S15：判断是否为非充电状态，如果是，重新进入所述S13；
S16：判断剩余修正量是否小于P5或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
S17:判断所述显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
S18：如果所述S17的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S19：判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
S20：判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
S21：判断剩余修正量是否小于P6或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
S22：判断所述显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；
S23：如果所述S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；
S24：如果所述S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
S25：如果所述S23中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
S26：如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
S27：如果剩余修正量小于P4或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
5.根据权利要求2所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，
在所述S02中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure FDA0003435138110000031
其中，SOCRealt为当前真实SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量。
6.根据权利要求3所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，
在所述S09中，根据以下公式进行安时积分计算：
Figure FDA0003435138110000032
其中，SOCDisplayt为当前显示SOC，I为动力电池母线电流，Kt为充放电效率，Captoatl为电池标称总容量，k为SOC修正速率，其中，若k等于1，安时积分***；若k大于1，充电为减速修正，放电为加速修正；若k小于1，充电为加速修正，放电为减速修正。
7.根据权利要求2所述的动力电池的SOC计算方法，其特征在于，
在所述S03中，若满足放电过程修正条件，则进行所述S18中的放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在所述S03中，若满足充电过程修正条件，则进行所述S25中的充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
在所述S04中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、放电倍率和低SOC点对应单体电压MAP得到，其中，SOC为3％，各温度点按0.1C、0.2C、0.33C倍率放电对应SOC为3％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
在所述S05中，所述对应温度点电压参考值通过线性插值温度、充电倍率和高SOC点对应单体电压MAP得到，其中SOC为97％，各温度点按0.1c、0.2c、0.33c、0.5c、0.8c、1c倍率充电对应SOC为97％的单体电压，组成所述对应温度点电压参考值线性插值MAP。
在所述S04中，若否，则直接执行S05；
在所述S05中，若否，则直接执行S06。
在所述S03中，判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为90％；判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为30％。
8.一种动力电池的SOC计算装置，其特征在于，包括：真实SOC计算模块、显示SOC计算模块和SOC修正状态管理模块；
所述真实SOC计算模块用于表征动力电池当前剩余真实电量，通过其与显示SOC的偏差，作为选择显示SOC修正速率k的条件之一，真实SOC值一旦满足修正条件，直接跳变至SOC修正目标值；
所述显示SOC计算模块用于仪表显示动力电池当前剩余电量和整车控制器计算剩余续航里程，显示SOC值在充放电过程，变化平滑，***突变；
所述SOC修正状态管理模块是用于根据真实SOC、显示SOC、单体电压、充电状态，综合判断进入各修正状态。
9.根据权利要求8所述的动力电池的SOC计算装置，其特征在于，所述真实SOC计算模块包括：
第一判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T1，若是，初始真实SOC等于OCV查表SOC值；若否，初始真实SOC等于存储真实SOC值；
第一计算模块，用于进行基于所述初始真实SOC的持续安时积分计算；
第二判断模块，用于持续判断动力电池是否为充电状态，若是，则判断是否满足充电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述第一计算模块；若否，则判断是否满足放电过程修正条件，若是，则更新所述初始真实SOC为SOC放电过程绝对修正值，且清除安时积分值，重新执行所述第二判断模块；
第三判断模块，用于如果不满足放电过程修正条件或不满足充电过程修正条件，则判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；
第四判断模块，用于判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；
第一输出模块，用于输出真实SOC，并存储至对应NVM中。
10.根据权利要求8所述的动力电池的SOC计算装置，其特征在于，所述显示SOC计算模块包括：
第五判断模块，用于判断BMS休眠后的静止时间是否大于阈值T2且静态OCV查表SOC是否小于P1且存储显示SOC减去所述静态OCV查表SOC所得结果是否大于P2；若所述S07的判断结果为真，则初始显示SOC等于OCV查表SOC值；若所述S07的判断结果为假，则所述初始显示SOC等于存储显示SOC值；
第二计算模块，用于进行基于所述初始显示SOC的带修正值k的持续安时积分计算；
第七判断模块，用于判断最小单体电压是否小于对应温度点电压参考值，若是，则进入放电末端SOC自学习；若否，则判断最高单体电压是否大于对应温度点电压参考值，若是，则进入充电末端SOC自学习；若否，则执行第二输出模块；
第二输出模块，用于输出显示SOC,并存储至对应NVM中。
11.根据权利要求8所述的动力电池的SOC计算装置，其特征在于，所述SOC修正状态管理模块包括：
第八判断模块，用于判断是否为非充电状态且所述真实SOC与显示SOC偏差是否大于P3；根据所述显示SOC与真实SOC的偏差，确定进入放电OCV加速修正还是放电OCV减速修正；当所述偏差大于零时，进入加速修正；当所述偏差小于零时，进入减速修正；
第九判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电OCV修正状态，当所述偏差大于零时，进入充电减速修正；当所述偏差小于零时，进入SOC充电加速修正；
第十判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，重新进入所述第八判断模块；
第十一判断模块，用于判断剩余修正量是否小于P5或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果是，则修正速率等于1；
第十二判断模块，用于判断所述显示SOC是否大于放电过程绝对修正点且单体最小电压是否小于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且是否为非充电状态，如果判断结果为假，则进入等待放电过程修正条件满足，修正速率等于1；
第十三判断模块，用于如果所述第十二模块的等待时间大于阈值T3，则进入放电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十四判断模块，用于判断是否为充电状态，如果是，则进入充电过程减速修正，修正速率小于1；
第十五判断模块，用于判断是否为非充电状态，如果是，则进入放电过程SOC加速修正；
第十六判断模块，用于判断剩余修正量是否小于P6或者是否进入充电末端SOC自学习状态或是否进入放电末端SOC自学习状态，如果判断结果为真，修正速率等于1；
第十七判断模块，用于判断所述显示SOC是否小于充电过程绝对修正点SOC且单体最大电压是否大于等于各温度放电倍率下查表修正点对应单体电压值且充电倍率是否满足条件且是否处于充电状态；如果所述S22的判断结果为真，则等待充电过程修正条件满足，修正速率k等于1；如果所述S22的判断结果为假，修正速率等于1，进入未修正状态；
第十八判断模块，用于如果所述第十七判断模块中的等待时间大于阈值T3，则进行充电过程SOC加速修正，修正速率k大于1；
第十九判断模块，如果为非充电状态，则进行放电过程SOC减速修正，修正速率k小于1；
第二十判断模块，用于如果剩余修正量小于P4或进入充电末端SOC自学习状态或进入放电末端SOC自学习状态，修正速率k等于1。
12.一种电动汽车，其特征在在于，包括如权利要求8至11任一项所述的动力电池的SOC计算装置。
CN202111610166.1A 2021-12-27 2021-12-27 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车 Pending CN114355207A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111610166.1A CN114355207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111610166.1A CN114355207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114355207A true CN114355207A (zh) 2022-04-15

Family

ID=81100715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111610166.1A Pending CN114355207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114355207A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117572269A (zh) * 2023-11-09 2024-02-20 东莞市科路得新能源科技有限公司 一种soc测算方法及显示其值的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117572269A (zh) * 2023-11-09 2024-02-20 东莞市科路得新能源科技有限公司 一种soc测算方法及显示其值的方法
CN117572269B (zh) * 2023-11-09 2024-05-31 东莞市科路得新能源科技有限公司 一种soc测算方法及显示其值的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108375739B (zh) 电动车锂电池的荷电状态估算方法与荷电状态估算***
US11415631B2 (en) Method and apparatus for estimating SOC-OCV profile
US11105861B2 (en) Device and method for estimating battery resistance
CN105102999A (zh) 电池寿命推测方法及电池寿命推测装置
US20130311119A1 (en) Method of detecting battery full-charge capacity
US20120271578A1 (en) Battery management system
US10895605B2 (en) Life estimation apparatus for lithium ion secondary cell
JP2015155859A (ja) 電池残量推定装置、電池パック、蓄電装置、電動車両および電池残量推定方法
JP2012145403A (ja) リチウムイオン二次電池の電池容量検出装置
KR20220034543A (ko) 배터리의 충전상태를 추정하는 방법
US11835587B2 (en) Method for determining full-charge capacity of battery pack, method for determining state of health of battery pack, system, and apparatus
EP4096962A1 (en) Battery power limits estimation based on rc model
CN111426960A (zh) 储能锂电池荷电状态监控方法与装置
CN113533964A (zh) 一种显示荷电状态的计算方法及装置
CN114355207A (zh) 一种动力电池的soc计算方法、装置和电动汽车
KR20110087873A (ko) 배터리의 ｓｏｃ를 추정하는 장치 및 방법
KR101726384B1 (ko) 이차 전지의 충전 제어 장치 및 방법
CN111624491A (zh) 一种确定电池剩余电量的方法、装置及电池管理***
CN115856655A (zh) 新能源汽车电池实时状态评估方法、存储介质及电子设备
US20210247451A1 (en) Battery current limits estimation based on rc model
CN115825758A (zh) 电池充电剩余时间的确定方法和***
JP2020155312A (ja) 二次電池の制御装置及び二次電池の制御方法
JP5811921B2 (ja) 鉛蓄電池の充電装置
CN116859264A (zh) 一种车载电池电量校准方法、装置、计算机设备和介质
CN117289165A (zh) 一种磷酸铁锂电池soh估算方法、***、设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination