CN116520162A - 一种对磷酸铁锂电池soc的修正方法、***及存储介质 - Google Patents

一种对磷酸铁锂电池soc的修正方法、***及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法、***及存储介质，方法包括：通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；根据电压插值拟合算法对电压值进行拟合处理，得到SOC初值；在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、修正系数、电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正；将电池剩余容量值和SOC值保存在EEPROM存储器中。能够优化电流电压数据来源，得到更准确的电流电压值，采用改进的安时积分SOC算法，相比于传统安时积分法，SOC估计值更准确。

Description

一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法、***及存储介质
技术领域
本发明主要涉及锂电池管理领域，具体涉及一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法、***及存储介质。
背景技术
磷酸铁锂电池以其卓越的充放电性能、高度的安全性和长久的循环寿命，在微网***、电动汽车和通信基站等储能领域具有重要应用价值。这些应用场景都需要配备电池管理***BMS，以便充分利用电池***的动力潜能、提升其使用安全性、避免电池过充或过放、延长电池的使用寿命。为此，必须对电池的荷电状态即SOC(State of Charge)进行准确估算。SOC是反映磷酸铁锂电池使用过程中可充放容量的关键参数。然而，目前存在的估算SOC的方案无法达到较高的准确率，原因是由于动力电池SOC具有非线性特征，并受多种因素的干扰，使得电池电量估计和预测方法变得复杂，准确估计SOC的难度较大。因此，选择合适的磷酸铁锂电池SOC修正策略，对提高SOC估算精度和显示平滑度至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法、***及存储介质。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，包括如下步骤：
通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式、电流值和SOC初值得到当前的SOC值，通过SOC值得到当前对应的电池剩余电量；
在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，通过修正后的SOC值得到修正条件下的电池剩余电量；
将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
本发明的有益效果是：通过中位值平均滤波算法、电压插值拟合算法、对电阻系数进行校准，以优化电流电压数据来源，得到更准确的电流电压值，采用改进的安时积分SOC算法，相比于传统安时积分法，SOC估计值更准确。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，包括：
电压采集模块，用于通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
电压拟合模块，用于根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
电阻校准模块，用于在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
SOC计算模块，用于在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式、电流值和SOC初值得到当前时刻下的SOC值，通过SOC值得到当前对应的电池剩余电量；
SOC修正模块，用于在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，通过修正后的SOC值得到修正条件下的电池剩余电量；
保存模块，用于将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权上所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法的流程示意图之一；
图2为本发明实施例提供的对磷酸铁锂电池SOC的修正***的功能模块框图；
图3为本发明实施例提供的电压的中位值平均滤波算法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的电流的滑动平均滤波算法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的充放电修正SOC的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法的流程示意图之二；
图7为本发明实施例提供的电压插值拟合算法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的电池额定容量修正的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，包括如下步骤：
通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式、电流值和SOC初值得到当前的SOC值，通过SOC值得到当前对应的电池剩余电量；
在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，通过修正后的SOC值得到修正条件下的电池剩余电量；
将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
具体地，在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式电流值和SOC初值得到当前的SOC值，具体为：改进的安时积分公式为：
应理解地，修正系数K1修正的是电池受温度、充放电电流以及循环次数，K2修正系数是满足了电池静置时长的条件或者是充放电电压达到了某个需要修正的阈值条件之后，为了使得向用户显示的SOC值更为平滑的一个修正系数。
上述实施例中，通过中位值平均滤波算法、电压插值拟合算法、对电阻系数进行校准，以优化电流电压数据来源，得到更准确的电流电压值，采用改进的安时积分SOC算法，相比于传统安时积分法，SOC估计值更准确。
所述通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值，具体为：
通过OZ7716元件对磷酸铁锂电池的电压进行多次连续采样，将多次连续采样得到的电压值按大小顺序排列，将排序在前的最大值对应的电压值和排序在后的最小值对应的电压值去除，计算剩余的电压值的平均值，将平均值作为电压值。
上述实施例中，如图3所示，电压的采集采用中位值平均滤波算法，根据电池电压短时间内变化缓慢的特点，将多次连续采样的电压值(即连续采集一组数据N)按从大到小将其顺序排列后，去掉一个最大值和最小值，然后计算平均值作为有效值输出。采集到的有效电压越能真实反映电池的电压状态，SOC估计的精准度自然也越高。
如图4所示，电流值的采集也可采用滑动平均滤波算法，连续采样N次电流值，队列固定为N，每次采样到新的电流值，将新的值放入队尾，扔掉队首数据，再把队列中的N个数据取算数平均作为有效值输出。采集到的电流越能真实反映电池的充放电电流状态，积分后的变化容量值也就越精确，SOC估计的精准度自然也越高。
所述根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC值，具体为：
构建SOC_OCV_Table表格，所述SOC_OCV_Table表格中存放电芯的SOC值从10％～100％所对应的电压区间；
根据采集得到的电压值，从所述SOC_OCV_Table表格中查询得到对应的电压区间，根据所述电压区间估计出SOC值，根据估计得到的SOC值与EEPROM存储器中保存的SOC值进行差值计算，若差值小于阈值，则选择所述EEPROM存储器中保存的SOC值作为初值，否则选择电压线性拟合的SOC值作为初值。
应理解地，采用电压插值拟合算法，第一次接入电芯时根据测量的电池电压线性初始化SOC。
如图7所示，程序开始，首先需要先构建一个电芯电压与SOC一一对应的SOC_OCV_Table表格，SOC_OCV_Table表格中存放的是电芯SOC从10％～100％所对应的电压值，***根据测量得到的电池实际电压值，进行查表，逐渐查询此刻电芯电压值处于表格里的哪个电压区间，根据电池电压所处的不同电压区间，继而线性估计此时的电池SOC值是多少。
当满足条件1(所测电压＜超充电截止电压*CellNum)或条件2(SOC＝0％)时结束程序，其中，CellNum表示电芯数。
当满足条件3(放电截止电压*CellNum＜所测电压＜SOC_OCV_Table[i]*CellNum)时，则
SOC＝(Total_CellV-Sleep_CelldV*CellNum)/((SOC_OCV_Table[i]-Sleep_CellV)*CellNum)，结束程序。其中，Total_CellV表示电池包总电压，Sleep_CellV表示电池放电截止电压。
当满足条件4(SOC_OCV_Table[i]*CellNum＜所测电压＜充电截止电压*CellNum或者所测电压＞充电截止电压)或条件5(SOC＝100％)时，结束程序，
当满足条件6(SOC_OCV_Table[i-1]*CellNum＜所测电压＜SOC_OCV_Table[i]*CellNum)时，则
SOC＝(10*i)+(Total_CellV-SOC_OCV_Table[i-1]*CellNum)/((SOC_OCV_Table[i]-SOC_OCV_Table[i-1])*CellNum)，结束程序。
将OCV-SOC估计出来的SOC值与EEPROM存储器中读出来的SOC值做对比，如果二者差距低于所设定的阈值，以EEPROM存储器保存的SOC值为准，防止每次断电再上电之后SOC的值不一致的情况发生。因为考虑到磷酸铁锂电池的OCV曲线平坦，且电池需要较长时间静置至稳定状态，故单纯采用开路电压法进行SOC估计不能满足要求。
所述在闲置状态下对电阻系数进行校准，具体为：
通过OZ7716元件对磷酸铁锂电池的电流进行采样，将采样得到的电流值作为零偏值；
设置多个电流校准挡位，用户选择电流校准挡位得到对应的电流值，根据电流检测是否符合挡位标准，若符合得到待校准电阻系数，通过所述待校准电阻系数计算得到电流值，若计算得到的电流值与电流校准挡位对应的电流值的差值大于或等于阈值，则判定为操作不当，不进行校准操作，否则将电流校准挡位对应的电流值与采样得到的电流值相除，得到校准后的电阻系数。
上述实施例中，开启校准功能时，可选多种电流挡位进行校准。电池闲置状态自动计算零偏值，进入校准模式后先检测用户所提供的电流是否符合挡位标准，满足标准则计算得到电阻系数，满足修正阈值则修正电阻系数，进一步减少电阻带来的误差。通过电流校准功能，进一步提升检测电流的精确度，***初始电流计算方式通过电阻得到，但是电阻的阻值也具有一定的误差，加入电流校准功能就是为了进一步减小电阻误差给电流带来的误差，造成电流精准度下降的问题。
设置多个电流校准挡位，如设置在10A的校准挡位上开始矫正，***最初计算得到的电流值是通过确定的采样电阻的阻值得到的，采用电阻阻值误差会给计算得到的电流带来误差。校准过程中还需要将OZ7716检测到的电流值作为零偏，在充放电过程中计算电流时还需要将零偏值消去。产品使用者外部以恒定10A的电流对电池进行放电，此时***开始计算电流值，如果发现此时通过电阻计算得到的电流值与10A相差过大，则认为操作不当，不进行校准操作。如果此时通过电阻计算得到的电流值与10A小于阈值条件，则将真实的10A电流值与OZ7716采样得到的电流寄存器里的值相除，得到的值作为电阻系数，将代替原本的电阻值数据开始新的电流值计算。还设置复位功能，可以又恢复至用原出厂设置的采样电阻值大小进行电流计算。
如图5所示，在判断修正条件前，先计算修正容量，所述修正条件为，在充电状态下，修正容量大于1mAh且SOC不大于100％。在放电状态下，修正容量大于1mAh且SOC不大于0％。
应理解地，所需要的修正容量＝现时刻显示给用户的SOC值-此时刻电池实际的SOC值。由于在达到修正点时，两者的SOC值存在一定差异，为了避免用户界面出现SOC跳变的现象，不能立即更新SOC值，而需要通过逐步修正的方式，使得SOC值逼近目标值。因此，在修正开始前，需要先计算出修正的幅度，即修正容量。
所述在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，具体为：
在充电状态或放电状态下满足修正条件时，首先，确定修正系数K1和K2，所述其中，λi表示放电倍率修正因子(电池在不同的放电倍率下，电池的实际可放电容量不同，实验法得到电池在不同放电倍率下的放电曲线图之后，计算得到不同放电倍率下的容量修正因子，通常情况下，放电倍率增大，可放电容量减少，即修正因子数据值减小)，λT表示为温度对磷酸铁锂电池容量的影响因子(实验法得到电池在不同温度下的放电曲线图。由于温度会影响电池内部化学物质的活性程度，温度降低，电池容量减少，修正系数小于1；温度升高，电池容量增加，修正系数大于1。同样可以计算得到不同温度下的容量修正因子)，λh表示为充放电循环次数对磷酸铁锂电池容量的影响因子(实验法得到电池在不同循环次数下的容量变化。磷酸铁锂电池每经历一个完整的充放电循环，电池可放电容量会衰减)，拟合得到修正因子λi、λT及λh之后，采用查表法，线性插值拟合得到不同条件下的容量修正系数。
所述K2＝ε1ε2，其中，ε1为修正不同状态下SOC值的修正因子，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值小于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1大于1，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值大于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1小于1；ε2表示为不同充放电倍率下的修正系数。
应理解地，修正因子ε1及ε2分别修正不同情境下的SOC值，以达到修正显示结果更平滑的目的。SOC值只在充放电时才进行SOC修正，防止SOC值突变或者电池在闲置状态下SOC值改变的情况发生。电池在达到修正条件之后，需要先对此刻的SOC值与预计修正的SOC值之间做大小比较，如果处于充电状态且现时刻的SOC值比预计修正的SOC值小，那么此时的ε1为一个大于1的数，即加快SOC的增大速度，且现时刻的SOC值与预计修正的SOC差值越大，ε1需适当增大。如果处于充电状态且现时刻的SOC值比预计修正的SOC值大，那么此时的ε1为一个小于1的数，即减缓SOC的增大速度，且现时刻的SOC值与预计修正的SOC差值越大，ε1需适当减小。放电条件下同理。预计修正的SOC值代表的是算法最新时刻计算出来的电池剩余电量值。当前时刻的SOC值表示的是软件算法此时显示给用户的值。为了保证SOC的值不会呈现突变状态(如从30％跳到50％)，需要逐步修正过程。两者相等的情况就不满足修正条件了，无需修正。
修正因子ε2表示为不同充放电倍率下的修正系数，处于SOC修正条件下，如果电池此时的充放电电流比较大，此刻的SOC修正速度也可以适当加快，即ε2大于1，且根据具体情境适当增大ε2的值。
确定好修正系数K1和K2之后，将确定后的修正系数K1和K2、所述电流值以及SOC初值代入改进的安时积分公式中对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，所述改进的安时积分公式为：
其中，SOC(t1)为修正后的SOC值，SOC(t0)为SOC初值，i为电流值，QRate表示为磷酸铁锂电池的额定容量。
在上述实施例的基础上，还包括对磷酸铁锂电池的额定容量QRate进行修正的步骤：
如图8所示，程序开始，读取磷酸铁锂电池(电池包)此刻的充放电电流大小，计算放电倍率修正因子λi；读取磷酸铁锂电池(电池包)的平均温度，计算温度修正因子(温度对磷酸铁锂电池容量的影响因子λT)；读取磷酸铁锂电池(电池包)的充放电循环次数，计算循环次数修正因子(充放电循环次数对磷酸铁锂电池容量的影响因子λh)；
最后，将λi、λT和λh代入公式中，公式QRate＝QRatedλiλTλh，得到QRate；
程序结束。
所述将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中，具体为：
通过将设定周期内所检测到的电流与时间进行积分，得到充放电所累积的电荷量，若累计的电荷量每大于1mAH时，将磷酸铁锂电池的剩余容量加上或减去1mAh，通过电池剩余容量计算公式得到当前电池剩余电量，所述电池剩余电量计算公式为：
SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％；
当磷酸铁锂电池的充放电容量每累计达到电池的额定容量×0.1％时，将SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
应理解地，SOC(State of Charge)表示的是电池剩余电量，是电池的剩余容量和电池的额定容量比值得到的。
上述实施例中，SOC修正的实质还是对充放电容量进行修正，通过在电流前加入修正系数，对电流值进行放缩，来实现对充放电容量累积的快慢进行控制的目的。现阶段估计得到的SOC值对应电池现阶段的剩余电池容量，达到修正条件的SOC值对应着修正条件下的剩余电池容量值。比较两阶段下的SOC估计值差值及电池剩余容量的差值，在两者剩余容量差值大于阈值的时候，此时就需要引入修正系数，通过控制充放电容量的累计速度，以达到修正电池剩余容量以及SOC估计值的目的。
下面给出一个具体实例来说明整个修正过程，如图6所示：
程序开始；
获取电流、温度和充放电循环次数；
电压线性拟合SOC；
计算容量修正系数K1；
电压线性拟合SOC；
判断电压拟合的SOC值与EEPROM保存的SOC值是否相差小于阈值，
若否，选择电压拟合的SOC值为初值；
若是，选择EEPROM保存的SOC值作为初值；
1S计时是否完成，
若否，通过OZ7716测电流；
若是，在闲置状态下当满足修正条件时，通过电压插值拟合算法计算修正容量，并计算容量修正系数K2，SOC逐步修正。
在充电状态下当满足修正条件时，计算修正容量，并计算容量修正系数K2，通过OZ7716判断电池是否过压，
若过压，将SOC值逐步修正至100％；
若未过压，判断是否电芯单体电压、温度及电流阈值满足校准至100％条件且未在放电，
若是，将SOC值逐步修正至100％；
若否，判断电芯单体电压、温度及电流阈值满足校准至90％条件且未在放电，若是，将SOC值逐步修正至90％；修正完成时，当充电容量累计大于1mAh时，将磷酸铁锂电池的剩余容量加上1mAh，得到充电容量，并通过SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％，得到电池剩余容量；
在充电状态下当不满足修正条件时，当充电容量累计大于1mAh时，将磷酸铁锂电池的剩余容量加上1mAh，得到充电容量，并通过SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％，得到电池剩余容量；
当磷酸铁锂电池的充放电容量每累计达到电池的额定容量×0.1％时，将SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
在放电状态下当满足修正条件时，计算修正容量，并计算容量修正系数K2，判断是否欠压，若欠压，将SOC值逐步修正至100％；
若未欠压，判断电芯单体电压、温度及电流阈值满足校准至0％条件且未在充电，若是，将SOC值逐步修正至0％；
若否，判断电芯单体电压、温度及电流阈值满足校准至10％条件且未在充电，若是，将SOC值逐步修正至10％；修正完成时，当充电容量累计大于1mAh时，将磷酸铁锂电池的剩余容量加上1mAh，得到充电容量，并通过SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％，得到电池剩余容量；
在放电状态下当不满足修正条件时，当充电容量累计大于1mAh时，将磷酸铁锂电池的剩余容量减去1mAh，得到充电容量，并通过SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％，得到电池剩余容量；
当磷酸铁锂电池的充放电容量每累计达到电池的额定容量×0.1％时，将SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
程序结束。
本发明针对磷酸铁锂电池的电池特性从三个方面对SOC修正，一是从优化电流电压数据来源，加入电压、电流采集滤波算法及电流校准算法，得到更准确的电流电压值；二是采用改进型安时积分SOC算法，相比于传统安时积分法，SOC估计值更准确；三是优化SOC修正过程平滑算法，使得修正过程中SOC值显示变化更自然。
实施例2：
如图2所示，一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，包括：
电压采集模块，用于通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
电压拟合模块，用于根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
电阻校准模块，用于在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
SOC计算模块，用于在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过安时积分公式电流值和SOC初值得到当前的SOC值，通过SOC值得到当前对应的电池剩余容量值；
SOC修正模块，用于在充电状态或放电状态下满足修正条件时，在安时积分公式中引入修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，通过修正后的SOC值得到修正条件下的电池剩余容量值；
保存模块，用于将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
上述实施例中，通过中位值平均滤波算法、电压插值拟合算法、对电阻系数进行校准，以优化电流电压数据来源，得到更准确的电流电压值，采用改进的安时积分SOC算法，相比于传统安时积分法，SOC估计值更准确。
所述SOC修正模块中，在充电状态或放电状态下满足修正条件时，在安时积分公式中引入修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，具体为：
在充电状态或放电状态下修正容量满足修正条件时，确定修正系数K1和K2，所述其中，λi表示放电倍率修正因子，λT表示为温度对磷酸铁锂电池容量的影响因子，λh表示为充放电循环次数对磷酸铁锂电池容量的影响因子；所述K2＝ε1ε2，其中，ε1为修正不同状态下的修正因子，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值小于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1大于1，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值大于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1小于1，ε2表示为不同充放电倍率下的修正系数；
将确定后的修正系数K1和K2、所述电流值以及SOC值对应的初值代入改进后的安时积分公式中对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，所述改进后的安时积分公式为：
其中，SOC(t1)为修正后的SOC值，SOC(t0)为SOC值对应的初值，i为电流值，QRate表示为磷酸铁锂电池的额定容量。
实施例3：
一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
实施例4：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式、电流值和SOC初值得到当前的SOC值；
在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正；
将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
2.根据权利要求1所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，所述通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值，具体为：
通过OZ7716元件对磷酸铁锂电池的电压进行多次连续采样，将多次连续采样得到的电压值按大小顺序排列，将排序在前的最大值对应的电压值和排序在后的最小值对应的电压值去除，计算剩余的电压值的平均值，将平均值作为电压值。
3.根据权利要求1所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，所述根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC值，具体为：
构建SOC_OCV_Table表格，所述SOC_OCV_Table表格中存放电芯的SOC值从10％～100％所对应的电压区间；
根据采集得到的电压值，从所述SOC_OCV_Table表格中查询得到对应的电压区间，根据所述电压区间估计出SOC值，根据估计得到的SOC值与EEPROM存储器中保存的SOC值进行差值计算，若差值小于阈值，则选择所述EEPROM存储器中保存的SOC值作为初值，否则选择电压线性拟合的SOC值作为初值。
4.根据权利要求1所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，所述在闲置状态下对电阻系数进行校准，具体为：
通过OZ7716元件对磷酸铁锂电池的电流进行采样；
设置多个电流校准挡位，用户选择电流校准挡位得到对应的电流值，根据电流检测是否符合挡位标准，若符合得到待校准电阻系数，通过所述待校准电阻系数计算得到电流值，若计算得到的电流值与电流校准挡位对应的电流值的差值大于或等于阈值，则判定为操作不当，不进行校准操作，否则将电流校准挡位对应的电流值与采样得到的电流值相除，得到校准后的电阻系数。
5.根据权利要求1所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，所述在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，具体为：
在充电状态或放电状态下修正容量满足修正条件时，确定修正系数K1和K2，所述其中，λi表示放电倍率修正因子，λT表示为温度对磷酸铁锂电池容量的影响因子，λh表示为充放电循环次数对磷酸铁锂电池容量的影响因子；所述K2＝ε1ε2，其中，ε1为修正不同状态下SOC值的修正因子，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值小于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1大于1，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值大于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1小于1，ε2表示为不同充放电倍率下的修正系数；
将确定后的修正系数K1和K2、所述电流值以及SOC初值代入改进的安时积分公式中对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，所述改进的安时积分公式为：
其中，SOC(t1)为修正后的SOC值，SOC(t0)为SOC初值，i为电流值，QRate表示为磷酸铁锂电池的额定容量。
6.根据权利要求1至5任一项所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法，其特征在于，所述将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量保存在所述EEPROM存储器中，具体为：
通过将设定周期内所检测到的电流与时间进行积分，得到充放电所累积的电荷量，若累计的电荷量每大于1mAH时，将磷酸铁锂电池的剩余容量加上或减去1mAh，得到当前电池剩余容量，通过电池剩余电量计算公式和当前电池剩余容量得到当前电池剩余电量，所述电池剩余电量计算公式为：
SOC＝当前电池剩余容量÷电池的额定容量×100％；
当磷酸铁锂电池的充放电容量每累计达到电池的额定容量×0.1％时，将SOC值和当前对应的电池剩余容量或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量保存在所述EEPROM存储器中。
7.一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，其特征在于，包括：
电压采集模块，用于通过中位值平均滤波算法采集磷酸铁锂电池的电压值；
电压拟合模块，用于根据电压插值拟合算法对所述电压值进行拟合处理，得到SOC初值；
电阻校准模块，用于在闲置状态下对电阻系数进行校准，通过校准后的电阻系数计算电流值；
SOC计算模块，用于在充电状态或放电状态下不满足修正条件时，通过改进的安时积分公式、电流值和SOC初值得到当前时刻下的SOC值；
SOC修正模块，用于在充电状态或放电状态下满足修正条件时，确定修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正；
保存模块，用于将所述SOC值和当前对应的电池剩余容量值或者将修正后的SOC值和修正条件下的电池剩余容量值保存在所述EEPROM存储器中。
8.根据权利要求7所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正***，其特征在于，所述SOC修正模块中，在充电状态或放电状态下满足修正条件时，在安时积分公式中引入修正系数，根据改进的安时积分公式、所述修正系数、所述电流值以及SOC初值对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，具体为：
在充电状态或放电状态下修正容量满足修正条件时，确定修正系数K1和K2，所述其中，λi表示放电倍率修正因子，λT表示为温度对磷酸铁锂电池容量的影响因子，λh表示为充放电循环次数对磷酸铁锂电池容量的影响因子；所述K2＝ε1ε2，其中，ε1为修正不同状态下SOC值的修正因子，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值小于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1大于1，若处于充电状态或放电状态且当前时刻的SOC值大于预计修正的SOC值，则当前时刻的ε1小于1，ε2表示为不同充放电倍率下的修正系数；
将确定后的修正系数K1和K2、所述电流值以及SOC值对应的初值代入改进后的安时积分公式中对充电状态或放电状态下的SOC值进行修正，所述改进后的安时积分公式为：
其中，SOC(t1)为修正后的SOC值，SOC(t0)为SOC值对应的初值，i为电流值，QRate表示为磷酸铁锂电池的额定容量。
9.一种对磷酸铁锂电池SOC的修正***，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5任一项所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5任一项所述的对磷酸铁锂电池SOC的修正方法。
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CN116754966A (zh) * 2023-08-16 2023-09-15 浙江艾罗网络能源技术股份有限公司 电池荷电状态的校准方法、装置、电子设备、存储介质
CN117154268A (zh) * 2023-09-14 2023-12-01 上海融和元储能源有限公司 一种基于水系钠离子储能电池柜的soc校正方法、装置、设备及存储介质

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