CN114966423A - 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法 - Google Patents

一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114966423A
CN114966423A CN202210605272.9A CN202210605272A CN114966423A CN 114966423 A CN114966423 A CN 114966423A CN 202210605272 A CN202210605272 A CN 202210605272A CN 114966423 A CN114966423 A CN 114966423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
soc
calibration
temperature
upper computer
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
CN202210605272.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李凯
冯涛
邱思彬
雷龙喜
王武
杨俊�
常小坡
黄顺
李艳华
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.)
Shenzhen Weifeng Digital Energy Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Weifeng Digital Energy 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 Shenzhen Weifeng Digital Energy Co ltd filed Critical Shenzhen Weifeng Digital Energy Co ltd
Priority to CN202210605272.9A priority Critical patent/CN114966423A/zh
Publication of CN114966423A publication Critical patent/CN114966423A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，包括以下步骤：S1：正常使用的电池进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数信息，判断是否满足当前设置的校准电池电量SOC条件；S2：上位机判断该电池满足前设置的校准电池电量SOC条件后，开启电池电量SOC校准电池电量SOC条件，上位机发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使电池进入电池电量SOC校准过程；S3：电池开始进行放电和充电，直至电池充满电，循环次数发生改变，上位机通过识别电池寄存器里面的循环次数，判定电池电量SOC校准完成，从而进入正常操作状态，等待换电使用。本发明能够减少电池频繁使用导致电池SOC出现的参数误差，同时采用多仓设计提高电池SOC校准效率。

Description

一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法。
背景技术
电池发展至今，普及的范围越来越广，无论电动车还是手机等消费类产品，都离不开电池的使用，而电池的寿命逐渐成为电池使用不可忽视的因素，对电池来说，影响其寿命有很多因素，但主要因素就是电池的SOC，即电池电量，目前估算电池SOC的方法已经出现了很多种，既有传统的电流积分法、电池内阻法、放电试验法、开路电压法、负载电压法，也有较为创新的Kalman滤波法、模糊逻辑理论法和神经网络法等，各种估算方法都有自己的优缺点，其中放电试验法一般作为电池SOC估算纠正的标定方法，在电池的后期维护工作中广泛使用，而且对于未知电池SOC值的情况下采用此方法，相对简单、可靠，并且结果也比较准确，同时对不同种类的电池都有效。
但是放电试验法也存在两点不足：第一，该方法的试验过程需要花费大量的时间；第二，使用此方法时需要将目标电池从使用设备上取下，影响电池的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提出一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，通过上位机与仓控板、电池、充电器的多级通信***，从而使电池SOC校准可以实现全自动化运行，通过对电池使用循环次数进行判断，结合放电试验法，对电池进行一次完整的充放电循环，减少电池频繁使用导致电池SOC出现的参数误差，从而达到校准电池SOC的目的，采用多仓设计的换电机柜硬件设施又可以支持很多电池可以同时进行电池SOC的校准，直接提高了电池SOC校准效率。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，包括以下步骤：
S1：正常使用的电池进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数信息，判断是否满足校准电池电量SOC条件；
S2：上位机判断该电池满足校准电池电量SOC条件后，执行电池电量SOC校准程序，上位机发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使电池进入电池电量SOC校准过程；若该电池不满足校准电池电量 SOC条件，则按照该电池的电池电量数据正常进行充电；
S3：电池开始进行放电和充电，电池经过完全放电之后(SOC为0)，然后充电至满电状态(SOC 达到100％)，电池循环次数发生改变，上位机通过识别电池寄存器里面的循环次数，读取电池满电信息等，判断电池完成SOC校准，电池退出校准程序转而进入正常操作流程，等待换电使用；
其中，所述换电机柜包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有 n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件包括电池循环次数，电池循环次数分为三级进行判定：
当电池循环次数≤50次，至少隔25次校准一次；
当50＜电池循环次数≤500次，至少隔100次校准一次；
当500＜电池循环次数≤1000次，至少隔200次校准一次；
所述校准电池电量SOC条件包括电池温度，当电池温度不超过设置的电池最高温度时，满足校准的电池温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括换电柜机柜温度，当机柜温度不超过设置的机柜最高温度时，满足校准的机柜温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括电池SOC，当电池SOC≤10％时，满足校准的电池SOC条件；
以上校准电池电量SOC条件必须同时全部满足，上位机执行电池电量SOC校准程序。
进一步地，所述电池电量SOC校准过程中，如果出现以下任一情况，校准功能停止运行，并且仓控板上报到上位机，对电池重新进行检测：
电池温度超出设置的电池最高温度；
机柜温度超出设置的机柜最高温度；
电池充电出现过流故障；
没有在设置的校准持续时间之内完成校准过程；所述校准持续时间为电池开始进行放电和充电的时间之和；
充电器充电出现通信故障；
放电电阻出现断开或者导致无法正常工作的其他故障。
进一步地，所述电池电量SOC校准过程中，电池的电量SOC、电池温度等信息实时上报到上位机，上位机显示电池处于校准过程中，禁止换电操作。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件通过服务器远程设置，或通过本地直接修改。
进一步地，所述上位机控制换电机柜进行校准电池电量SOC的时间段可自行设置，优选为 22:00-4:00，其他时间段则不会进行校准电池电量SOC。
本发明的有益效果为：
1、通过上位机与仓控板、电池、充电器的多级通信***，从而使电池SOC校准可以实现全自动化运行，通过对电池使用循环次数进行判断，结合放电试验法，对电池进行一次完整的充放电循环，减少电池频繁使用导致电池SOC出现的参数误差，从而达到校准电池SOC的目的。
2、采用多仓设计的换电机柜硬件设施可以支持很多电池可以同时进行电池SOC的校准，直接提高了电池SOC校准效率。
附图说明
图1为本发明实施例中换电机柜自动校准电池电量SOC的方法的整体技术线路示意图。
图2为本发明实施例中换电机柜自动校准电池电量SOC的***示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步描述。需要说明的是，实施例并不对本发明要求保护的范围构成限制。
实施例1
如附图1和附图2所示，一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，包括以下步骤：
S1：正常使用的电池进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数信息，判断是否满足校准电池电量SOC条件；
S2：上位机判断该电池满足校准电池电量SOC条件后，执行电池电量SOC校准程序，上位机发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使电池进入电池电量SOC校准过程；
S3：电池开始进行放电和充电，直至电池充满电，循环次数发生改变，上位机通过识别电池寄存器里面的循环次数，判定电池电量SOC校准完成，从而进入正常操作状态，等待换电使用；
其中，所述换电机柜包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有 n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件包括电池循环次数，电池循环次数分为三级进行判定：
当电池循环次数≤50次，至少隔25次校准一次；
当50＜电池循环次数≤500次，至少隔100次校准一次；
当500＜电池循环次数≤1000次，至少隔200次校准一次；
所述校准电池电量SOC条件包括电池温度，当电池温度不超过设置的电池最高温度时，满足校准的电池温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括换电柜机柜温度，当机柜温度不超过设置的机柜最高温度时，满足校准的机柜温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括电池SOC，当电池SOC≤10％时，满足校准的电池SOC条件；
以上校准电池电量SOC条件必须同时全部满足，上位机执行电池电量SOC校准程序。
进一步地，电池收到仓门控制板发送的信息后，通过放电电阻开始进行放电，直至完全放电之后上报信息到控制板，仓控板收到信息之后自动上报到上位机，根据电池上报的信息，上位机确定发送充电指令信息到仓控板，仓控板使能电池打开电池充放电管，电池开始以最大充电电流进行充电，直至电池充满电，完成整个电池电量SOC校准过程，在校准电量SOC过程中，电池温度超出上位机设置范围、电池充电出现异常、机柜温度异常、在规定的时间之内没有完成校准过程，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
充电器在电池校准电量SOC过程中，收到仓控板发送的充电指令开始为电池进行检测，检测通过之后开始为电池进行充电，直至电池充满电，收到仓控板发送的停止充电指令关闭充电功能，完成整个电池电量SOC的校准，校准电池电量SOC的过程中，充电器充电出现通信故障或者充电异常状况，导致无法正常进行工作，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
放电电阻在进行电池电量SOC校准时，担当负载的角色，电池通过连接放电电阻，进行电量释放，等待电池电量释放完成以后，断开其与放电电阻连接的电路，完成整个电池电量的SOC的校准，校准电池电量SOC的过程中，放电电阻出现断开或者其他故障导致无法正常工作，校准功能停止运行，通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
温度传感器在电池电量SOC校准开始进行时，仓控板和上位机会确定放电电阻温度以及机柜温度信息，如果此时温度在校准电池电量SOC条件设置范围之内，就开始进行电池电量SOC的校准，校准电量SOC的过程中出现温度超出设置范围，上位机会自动判断并发送停止校准指令，校准功能停止运行通过仓控板上报到上位机，电池会重新进行检测。
进一步地，所述电池电量SOC校准过程中，电池的电量SOC、电池温度等信息实时上报到上位机，上位机显示电池处于校准过程中，禁止换电操作。
进一步地，所述校准电池电量SOC条件通过服务器远程设置，或通过本地直接修改。
进一步地，所述上位机控制换电机柜进行校准电池电量SOC的时间段可自行设置，优选为 22:00-4:00，其他时间段则不会进行校准电池电量SOC。
正常使用的电池通过换电进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数等信息，同时根据当前机柜温度，判断是否满足当前设置的校准电池电量SOC条件，满足条件之后上位机会执行电池电量SOC校准程序，发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使能电池进入电池电量SOC校准过程，电池开始进行放电和充电，直至电池充满电，循环次数发生改变，标志着电池完成电量SOC校准过程。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：正常使用的电池进入换电机柜，上位机通过采集电池的SOC、温度、循环次数信息，判断是否满足校准电池电量SOC条件；
S2：上位机判断该电池满足校准电池电量SOC条件后，执行电池电量SOC校准程序，上位机发送信息到仓控板，仓控板接收到信息使电池进入电池电量SOC校准过程；
S3：电池开始进行放电和充电，经过放电使得电池SOC为0，然后充电至电池充满电即电池SOC为100％，电池循环次数发生改变，上位机通过识别电池寄存器里面的循环次数，读取电池充满电时的电池电量数据，并更新，完成电池电量SOC校准，从而进入正常操作状态，等待换电使用；
其中，所述换电机柜包括上位机，上位机通过物联网网络连接有服务器平台，上位机通讯连接有n个电池仓，n为不超过12的正整数，电池仓内设置有仓控板，仓控板通讯连接有电池和充电电源，电池电连接有放电电阻，仓控板与放电电阻之间设置有控制开关，上位机信号连接有机柜温度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，所述校准电池电量SOC条件包括电池循环次数，电池循环次数分为三级进行判定：
当电池循环次数≤50次，至少隔25次校准一次；
当50＜电池循环次数≤500次，至少隔100次校准一次；
当500＜电池循环次数≤1000次，至少隔200次校准一次；
所述校准电池电量SOC条件包括电池温度，当电池温度不超过设置的电池最高温度时，满足校准的电池温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括换电柜机柜温度，当机柜温度不超过设置的机柜最高温度时，满足校准的机柜温度条件；
所述校准电池电量SOC条件包括电池SOC，当电池SOC≤10％时，满足校准的电池SOC条件；
以上校准电池电量SOC条件必须同时全部满足，上位机执行电池电量SOC校准程序。
3.根据权利要求1所述的一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，所述电池电量SOC校准过程中，如果出现以下任一情况，校准功能停止运行，并且仓控板上报到上位机，对电池重新进行检测：
电池温度超出设置的电池最高温度；
机柜温度超出设置的机柜最高温度；
电池充电出现过流故障；
没有在设置的校准持续时间之内完成校准过程；所述校准持续时间为电池进行放电和充电的时间之和；
充电器充电出现通信故障；
放电电阻出现断开或者导致无法正常工作的其他故障。
4.根据权利要求1所述的一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，所述电池电量SOC校准过程中，电池的电量SOC、电池温度等信息实时上报到上位机，上位机显示电池处于校准过程中，禁止换电操作。
5.根据权利要求1所述的一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，所述校准电池电量SOC条件通过服务器远程设置，或通过本地直接修改。
6.根据权利要求1所述的一种换电机柜自动校准电池电量SOC的方法，其特征在于，所述上位机控制换电机柜进行校准电池电量SOC的时间段为22:00-4:00。
CN202210605272.9A 2022-05-31 2022-05-31 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法 Pending CN114966423A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210605272.9A CN114966423A (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210605272.9A CN114966423A (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114966423A true CN114966423A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82958596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210605272.9A Pending CN114966423A (zh) 2022-05-31 2022-05-31 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114966423A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116345648A (zh) * 2023-05-31 2023-06-27 苏州精控能源科技有限公司 大型储能***电池簇soc平衡方法、设备和存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116345648A (zh) * 2023-05-31 2023-06-27 苏州精控能源科技有限公司 大型储能***电池簇soc平衡方法、设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120025769A1 (en) Battery System for Vehicle
CN106537718A (zh) 电池管理
CN102854473A (zh) 电动汽车动力电池自动测试诊断***和方法
US12040458B2 (en) Slave BMS inspection system and method
CN109613348A (zh) 一种高压箱工装自动检测装置
EP3859867B1 (en) Battery management system, processing device, battery management method, and battery management and control system
CN114966423A (zh) 一种换电机柜自动校准电池电量soc的方法
CN109921103B (zh) 蓄电池组的维护方法和***、蓄电池的维护方法和***
CN117849652B (zh) 一种充电桩的充放电检测方法及检测***
CN115480174A (zh) 电池检测装置、方法、电子设备及存储介质
US6992487B1 (en) Arrangement for testing battery while under load and charging
CN112871759B (zh) 一种锂电池压降测评方法及***
EP3901644B1 (en) Server cabinet power backup system and testing method thereof
EP2837082B1 (en) Method and system for remote measurement of available capacity of the batteries in the telecommunications power system
CN218037232U (zh) 一种自动校准电池电量soc的换电机柜
CN115712066B (zh) 一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理***
CN111919355B (zh) 蓄电***及测量方法
CN117054739A (zh) 一种电池簇正负极母线对大地绝缘电阻检测电路
CN111999663A (zh) 电池连接线断线检测装置
KR102404977B1 (ko) 충방전기 고장 진단 시스템 및 이를 이용한 고장 진단 방법
CN212540657U (zh) 电池自动检测充电装置及***
CN112068010A (zh) 电池自动检测充电装置、***及方法
CN114487645A (zh) 一种电动工具智能充电器测试***及测试方法
CN111403830B (zh) 锂电池安全监测***
CN211478544U (zh) Bms保护板测试***

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