CN101005209A - 调节电池soc的方法和使用该方法的电池管理系统 - Google Patents

调节电池soc的方法和使用该方法的电池管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电池的充电状态(SOC)补偿方法以及使用该SOC补偿方法的电池管理系统。用电池的充电/放电电流计算SOC和作为OCV表中的值的SOC电压，计算基电压，通过使用SOC电压与基电压之差来测量SOC的误差，并在多个有效范围中确定误差范围。随后，通过使用根据误差所处的范围而设置的补偿SOC来对SOC进行补偿，从而测量出更准确的电池SOC。

Description

调节电池SOC的方法和使用该方法的电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池管理系统。更具体地，本发明涉及一种用于对使用电能的车辆中的电池的充电状态(SOC)进行校正的方法，和使用该方法的电池管理系统。
背景技术
使用汽油或柴油内燃机的车辆已经造成了严重的空气污染。因此，近来已进行了各种计划来发展电动或混合动力车辆，以减少这种空气污染。
电动车辆使用由电池输出的电能来行驶。由于电动车辆主要使用由一个电池组形成的电池，其中电池组包括多个可再充电/可放电的二次电池，因此，其不产生排放气体并且产生的噪音较小。
混合动力车辆为汽油-电动混合动力车辆，其使用汽油来驱动内燃机并使用电池来驱动电动机。近来，已经开发出使用内燃机和燃料电池的混合动力车辆以及使用电池和燃料电池的混合动力车辆。燃料电池通过在持续供应氢气和氧气的同时产生化学反应来直接获取电能。
这种使用电能的车辆，当引擎输出高功率时，驱动发电机并将剩余功率充入到电池中；而当引擎输出低功率时，使用电池的电能驱动电动机以克服能量的不足。在这种情况下，所述电池放电。
由于电池性能直接影响使用电能的车辆，因此，通常每个电池单元均需要有良好的性能。而且，通常需要提供电池管理系统(BMS)，用于测量整个电池的电压和电流，以有效管理每个电池单元的充电/放电操作。
这样，传统的BMS通过操作测量电池的电压、电流和温度，以估计SOC，并控制该SOC以改进车辆的燃料消耗率。
SOC可以得到控制，从而在加速过程的用于功率辅助的电动机驱动与减速过程的能量恢复(例如，再生制动)之间提供平衡。通常，例如，当SOC降至50％时，电池的过放电得到控制，而当SOC增至70％时，电池的过充电得到控制，从而将电池的SOC范围保持在50％-70％之间，以便因此保持SOC在控制的中点附近。
为了准确地控制SOC，有必要在电池的充电/放电中对SOC进行准确的估计。
传统上有两种SOC估计方法。一种方法是测量充电电流和放电电流(充电电流具有正(+)号，而放电电流具有负(-)号)，将所述电流值与充电效率相乘，将所述乘积结果在预定的时间段上进行积分以计算积分量，并基于该积分量来估计SOC。另一种方法是测量并存储充电/放电电流和与其对应的可再充电的电池终端电压的多个数据对，根据数据对获得一维拟合线(电压V-电流I)，并基于无负载电压(即开路电压，OCV)来估计SOC，其中无负载电压为根据零电流值而计算的电压(V-I拟合线的V截距)。
不过，在使用积分量的SOC估计方法的情况，施加于电流值积分的充电效率取决于SOC值、电流值和温度，因此，难以对每种条件估计最适合的充电效率。而且，当电池处于未使用状态时，也难以计算其自放电量。
因此，使用积分量的传统SOC测量方法，不能测量到准确的SOC，这是因为SOC的准确值与估计值之间的误差会随着时间的流逝而增大。
在背景技术部分中所公开的上述信息，仅用于帮助对本发明背景的理解，因此，其中可能包括一些信息，其并不形成对于本领域的普通技术人员而言已知的现有技术。
发明内容
在根据本发明的示例性实施例中，提供一种充电状态(SOC)补偿方法，用于补偿通过使用SOC估计方法获得的SOC误差。
此外，本发明的示例性实施例提供一种电池管理系统，用于当使用积分量所估计的SOC误差超过限定的范围时，通过执行SOC补偿，为车辆的电控单元(engine control unit)提供更准确的电池SOC。
根据本发明示例性实施例的电池管理系统中的SOC补偿方法，对电池的SOC进行补偿。所述SOC补偿方法包括：通过使用电池的充电/放电电流，来计算电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；通过使用所述电池的充电/放电电流、所述电池的电压和所述电池的内阻，来计算所述电池的基电压(rheobasic voltage)；计算对应于所述SOC电压与所述基电压之差的积分误差；确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；在所述SOC中加上补偿SOC，以补偿SOC，以便补偿后的SOC位于对应于最小有效范围的SOC范围之内。
根据本发明另一示例性实施例的电池管理系统中的SOC补偿方法，对电池的SOC进行补偿。所述SOC补偿方法包括：通过使用电池的充电/放电电流，来计算电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；测量所述电池的充电/放电电压；计算对应于所述SOC电压与所述电池的充电/放电电压之差的积分误差；确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；并且在所述SOC中加上对应于所述积分误差所处有效范围的补偿SOC，以使得补偿后的SOC位于对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内。
提供根据本发明另一示例性实施例的驱动方法，用于驱动连接到使用电能的车辆的电控单元(ECU)上的电池管理系统。所述驱动方法包括：测量电池的充电/放电电流和电池组电压；通过使用所述电池的充电/放电电流，来计算所述电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；通过使用所述电池的充电/放电电流、所述电池的电压和电池的内阻，来计算所述电池的基电压；计算对应于所述SOC电压与所述基电压之差的积分误差；确定多个有效范围中所计算的积分误差所处的有效范围；在所述SOC中加上对应于多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围的补偿SOC，以使得补偿后的SOC包含在对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内；并且将所述补偿后的SOC作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
在确定所述积分误差所处的有效范围的步骤中，可将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较；当所述积分误差超出了所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值时，可通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
在所述SOC中加上所述补偿SOC的步骤中，当所述积分误差大于特定有效范围的上限值时，可从所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，可在所述SOC中加上所述补偿SOC。
所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
在计算电池SOC的步骤中，可采用使用所述电池的充电/放电电流的电流积分方法来测量积分电流，计算对应于所述积分电流的所述SOC，并通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算所述SOC电压。
提供根据本发明另一示例性实施例的驱动方法，用于驱动连接到使用电能的车辆的电控单元(ECU)上的电池管理系统。所述驱动方法包括：测量充电/放电电流和电池组电压；通过使用所述电池的充电/放电电流，来计算所述电池的充电状态(SOC)和对应于该SOC的SOC电压；测量所述电池的充电/放电电压；计算对应于所述SOC电压与所述充电/放电电压之差的积分误差；确定多个有效范围中所计算的积分误差所处的有效范围；在所述SOC中加上对应于所述积分误差所处有效范围的补偿SOC，以使补偿后的SOC位于对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内；并且将所述补偿后的SOC作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
提供一种根据本发明另一示例性实施例的电池管理系统，用于管理电池。所述电池管理系统将电池的SOC输出到使用电能的车辆的电控单元(ECU)中。所述电池管理系统包括：积分SOC计算器，积分电压计算器，基电压计算器，有效范围确定器，SOC补偿器和SOC输出单元。积分SOC计算器用于通过使用所述电池的充电/放电电流来计算所述SOC。积分电压计算器用于计算对应于所述SOC的积分电压。基电压计算器用于通过使用所述电池的电池组电压、所述电池的充电/放电电流和所述电池的内阻，来计算所述电池的基电压。有效范围确定器用于通过使用所述积分电压与所述基电压来计算积分误差，确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围，并根据所确定的结果输出特定有效范围上超信号或特定有效范围下超信号。SOC补偿器用于当所述有效范围确定器的输出指示所述积分误差不位于所述特定有效范围中时，通过在所述SOC中加上补偿SOC，来补偿所述积分误差，使其位于多个有效范围中的最小有效范围中，所述补偿SOC根据所述有效范围确定器的输出进行设置。所述SOC输出单元用于将所述SOC补偿器的输出作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
提供一种根据本发明另一示例性实施例的电池管理系统，用于管理电池。所述电池管理系统将电池的SOC输出到使用电能的车辆的电控单元(ECU)中。所述电池管理系统包括：积分SOC计算器，积分电压计算器，有效范围确定器，SOC补偿器和SOC输出单元。积分SOC计算器用于通过使用所述电池的充电/放电电流来计算所述SOC。积分电压计算器用于计算对应于所述SOC的积分电压。有效范围确定器用于通过使用所述积分电压和所述电池的充电/放电电压来计算积分误差，确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围，并根据所确定的结果输出特定有效范围上超信号或特定有效范围下超信号。SOC补偿器用于当所述有效范围确定器的输出指示所述积分误差不位于所述特定有效范围中时，通过在所述SOC中加上补偿SOC，来补偿所述积分误差，使其位于多个有效范围中的最小有效范围中，所述补偿SOC根据所述有效范围确定器的输出进行设置。SOC输出单元用于将所述SOC补偿器的输出作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
所述有效范围确定器可适用于：将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较，并当所述积分误差超出了所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
所述SOC补偿器可适用于：当所述积分误差超出了在所述多个有效范围中特定有效范围的上限值时，从所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
所述积分电压计算器可适用于：通过将所述SOC应用于SOC对开路电压(OCV)表，来计算对应于所述SOC的积分电压。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施例的使用电能的车辆系统的示意图。
图2为根据本发明示例性实施例的电池管理系统(BMS)的主控制单元(MCU)的示意图。
图3为示出对应于充电状态(SOC)对基电压的表的SOC与基电压的关系的曲线。
图4为依次图示根据本发明示例性实施例的用于校正电池的SOC的方法流程图。
图5示意性示出根据本发明另一示例性实施例的BMS的MCU。
图6为依次图示根据本发明另一示例性实施例的用于校正电池的SOC的方法流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，仅通过图示说明，对本发明的特定示例性实施例进行显示和描述。如同本领域技术人员将认识到的那样，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对所描述的实施例以各种不同的方式进行修改。因此，附图和描述将被认为本质上是示意性的，而非限制性的。在申请文件全篇中，相似的附图标记表示相似的元件。
在本说明书及权利要求书中，当描述一元件被连接到另一元件时，所述元件可为被直接连接到所述另一元件，或通过第三元件被电连接到所述另一元件。此外，在本说明书及权利要求书中，除非明确地描述为相反含义，否则“包括/包含”以及诸如“包括/包含”之类的变形，将被理解为是指包括所陈述的元件，同时不排除任何其他的元件。
用于校正电池的充电状态(SOC)的方法以及使用该方法的电池管理系统(BMS)，现在将参照附图进行更详细的描述。
图1示意性示出根据本发明示例性实施例的使用电能的车辆系统。
如图1所示，所述车辆系统包括BMS 1，电池2，电流传感单元3，冷却风扇4，保险丝5，主开关6，电控单元(ECU)7，转换器(inverter)8，和电动发电机(motor generator)9。
电池2包括由相互串联连接的多个电池单元所形成的多个子组2a-2h，输出端子2_out1和2_out2，和设置在子组2d与子组2e之间的安全开关2_sw。在此，示例性示出8个子组2a-2h，且每个子组通过将多个电池单元分为一组而形成，不过这并非限制性的。此外，安全开关2_sw被设置在子组2d与子组2e之间，并被手动连通或断开，以当对电池执行操作或者当更换电池时保证工人的安全。在第一示例性实施例中，安全开关2_sw被设置在子组2d与子组2e之间，不过，其并不仅限于此。输出端子2_out1和2_out2被连接到转换器8。
电流传感单元3测量电池2的输出电流量，并将所测量的输出电流量输出到BMS1的传感单元10。更具体地，电流传感单元3可为霍尔变流器(HallCT)，其使用霍尔(Hall)元件来测量输出电流量，并输出对应于所测量的输出电流值的模拟电流信号。
冷却风扇4响应于来自BMS1的控制信号来冷却由对电池2进行充电/放电所产生的热量，并防止由于温度增加而导致的电池2的充电/放电效率的恶化和降低。
保险丝5防止可能由电池2的连接失效或电路短路所导致的过电流传送到电池2。也就是说，当产生过电流时，保险丝5断开连接，以阻断电流的过流(overflowing)。
当出现诸如过电压、过电流、和/或高温之类的不正常现象时，主开关6响应于来自BMS1的控制信号或来自ECU7的控制信号来连通/断开电池2。
BMS1包括传感单元10，主控制单元(MCU)20，内部能量供应器30，电池单元平衡单元40，存储单元50，通信单元60，保护电路单元70，启动重置(power-on reset)单元80，和外部接口90。
传感单元10测量电池组总体电流、电池组总体电压、每个电池单元的电压、每个电池单元的温度和周边温度，并将所测量的电压和温度传送到MCU20。
MCU20基于所述电池组总体电流、电池组总体电压、每个电池单元的电压、每个电池单元的温度和周边温度，来估计电池2的充电状态(SOC)和健康状态(state of health，SOH)，产生电池2的状态信息，并将所述信息传送到车辆系统的ECU7。相应地，车辆系统的ECU7基于由MCU20传送来的SOC和SOH对电池2进行充电或放电。
内部能量供应器30通过使用备份电池来向BMS1供应能量。电池单元平衡单元40对每个单元的充电状态进行平衡。也就是说，充足电的单元被放电，而充电程度相对较低的单元被进一步充电。
存储单元50当BMS1的电源关闭时存储当前SOC数据或当前SOH状态数据。在此，可使用电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)作为存储单元50。通信单元60与车辆系统的ECU7进行通信。
保护电路单元70使用稳定器(firmware)保护电池2免受外部冲击、过流电流、或低电压。启动重置单元80当BMS1的电源打开时，重启整个系统。外部接口90将包括冷却风扇4和主开关6的BMS辅助装置连接到MCU20。在本示例性实施例中，冷却风扇4和主开关6被显示为BMS1的辅助装置，不过，这并非限制性的。
ECU7基于车辆信息，例如车辆的加速、暂停或速度等信息，来确定转矩量，并根据所述转矩信息控制电动发电机9的输出。也就是说，ECU7通过控制转换器8的开关，根据所述转矩信息来控制电动发电机9的输出。而且，ECU7通过BMS1的通信单元60接收来自MCU20的电池2的SOC，并控制电池2的SOC达到目标值(例如55％)。
例如，当由MCU20传送来的SOC水平低于55％时，ECU7控制转换器8的开关向电池2输出功率，以对电池2充电。在这种情况下，电池组电流I为正(+)值。当所述SOC水平高于55％时，ECU7控制转换器8的开关向电动发电机9输出功率并使电池2放电。在这种情况下，所述电池组电流I为负(-)值。
这样，转换器8响应于ECU7的控制信号来控制电池2的充电或放电。
电动发电机9基于由ECU7传送来的转矩信息，使用电池2的电能来驱动车辆。
相应地，ECU7基于SOC水平来对电池2进行充电和放电，以防止电池2被过充电或过放电，因此，电池2可被有效地使用更长的时间。不过，由于当电池2被安装在车辆上时，难以准确测量电池2的SOC水平，因此，BMS1必须使用由传感单元10所感应到的电池组电流或电池组电压来准确地测量SOC水平，并将所测量的SOC传送到ECU7。
根据本发明示例性实施例的用于输出SOC水平的MCU20，现在将参照图2进行更详细的描述。图2示意性地示出根据本发明示例性实施例的BMS1的MCU20。
如图2所示，MCU20包括积分SOC计算器21，积分电压计算器22，基电压计算器23，有效范围确定器24，SOC补偿器25，和SOC输出单元26。
积分SOC计算器21采用使用了积分量的SOC估计方法来计算电池2的SOC。所述的SOC估计方法对于本领域技术人员而言是已知的。例如，积分SOC计算器21测量并确定由传感单元10所提供的充电/放电电流水平。在这种情况下，当电池2被充电时电流具有正值(+)，而当电池2被放电时电流具有负值(-)。当确定了电流值之后，积分SOC计算器21将所述电流值乘以充电效率，将所获得的乘积值在一时间段(例如，预定的时间段)上积分，计算积分量，并基于所述积分量来计算SOC水平。
也就是说，积分SOC计算器21将电流值加到先前的积分SOC水平上，即：当前积分SOC＝先前积分SOC+(I×t)。在此，I表示所测量的电流，而t表示从先前SOC积分到当前SOC积分的时间(通常，t代表控制回路的一个周期)。
积分电压计算器22通过使用SOC对电池电压值(即开路电压，OCV)的表，根据从积分SOC计算器21传送来的积分SOC，计算相应的积分SOC电压(在下文中，称为“积分电压Vsoc”)。
基电压计算器23使用由传感单元10提供的电池组总体电流、电池组总体电压、单元电压、单元温度和周边温度，来计算电池2的当前基电压。
基电压Vo通过在电池输出电压中加上由于电池内阻R而造成的压降而获得。相应地，基电压计算器23根据传感单元10的输出，通过使用公式--基电压Vo＝电池电压V+RI，计算基电压Vo。
有效范围确定器24确定来自积分SOC计算器21中的积分SOC输出是否具有误差组分，并确定所述误差组分是否处于有效范围内。因此，有效范围确定器24接收从积分电压计算器22输出的积分电压Vsoc和从基电压计算器23输出的基电压Vo，根据同时接收的积分电压Vsoc与基电压Vo之间的差值，计算误差组分(在下文中，称为“积分误差”)，并将计算出的积分误差与有效范围(例如，预定的有效范围)进行比较。
积分误差ΔVo通过公式1来计算：
公式1    ΔVo＝Vsoc-Vo
因此，当积分电压Vsoc大于基电压Vo时，积分误差ΔVo为正值，而当积分电压Vsoc小于基电压Vo时，积分误差ΔVo为负值。
有效范围确定器24具有多个有效范围。有效范围由处于最大生效(valid)范围中的多个有效范围形成，且每个有效范围的宽度依次递减。例如，假定，值A为基准值，根据本发明示例性实施例的多个有效范围满足：K＜K1＜K2＜K3＜A＜P3＜P2＜P1＜P，而K和P、K1和P1、K2和P2、K3和P3分别形成有效范围。在此，P表示正门限值，而K表示负门限值。
为了更好地理解本发明，假定，有效范围确定器24的多个有效范围，为双有效范围，例如其满足：-a＜-b＜ΔVo＜b＜a。在下文中，a表示第一最大门限值，b表示第二最大门限值，-a表示第一最小门限值，-b表示第二最小门限值。
有效范围确定器24确定：1)积分误差ΔVo是否处于所述有效范围之内；2)积分电压Vsoc是否大于基电压Vo，使得积分误差ΔVo超过第一最大门限值a或第二最大门限值b；或者3)积分电压Vsoc是否小于基电压Vo，使得积分误差ΔVo小于第一最小门限值-a或第二最小门限值-b；并且向SOC补偿器25提供输出。
SOC补偿器25根据有效范围确定器24的输出，确定是否对接收自积分SOC计算器21的积分SOC进行补偿。当确定应该补偿所述积分SOC时，SOC补偿器25在所述积分SOC中加上或者减去对应于所述积分误差而设置的补偿SOC。通过这种SOC补偿，所述积分SOC被保持在对应于所述多个有效范围中的最小有效范围的SOC范围之内(见图3)。
例如，除了所述积分误差ΔVo处于有效范围之内的情况以外，当所述积分误差ΔVo未处于有效范围之内并大于第一最大门限值a时，SOC补偿器25从所述积分SOC中减去第一补偿SOCα；当所述积分误差ΔVo未处于有效范围之内并大于第二最大门限值b时，SOC补偿器25从所述积分SOC中减去第二补偿SOCβ。此外，当所述积分误差ΔVo小于第一最小门限值-a时，SOC补偿器25在所述积分SOC中加上第三补偿SOCα；当所述积分误差ΔVo小于第二最小门限值-b时，SOC补偿器25在所述积分SOC中加上第四补偿SOCβ。在本实施例中，第一补偿SOC等于第三补偿SOC，而第二补偿SOC等于第四补偿SOC，然而，第一补偿SOC与第三补偿SOC可以彼此不同，第二补偿SOC与第四补偿SOC可以彼此不同。
SOC输出单元26从SOC补偿器25接收SOC输出，并将所接收的SOC输出到ECU7，用于初始的SOC重置。
图3为示出对应于SOC对OCV表的SOC与OCV之间的关系的曲线。如图3所示，通过使用SOC对基电压Vo的线(或查询表)，当提供了积分电压Vsoc或基电压Vo时，能够获得积分SOC或估计SOC；而当提供了积分SOC或估计SOC时，能够获得电压Vsoc或基电压Vo。
因此，当提供了积分电压Vsoc与基电压Vo之差时，能够获得积分SOC与估计SOC(接近实际值)之差ΔSOC，而当差值ΔSOC大于预定的水平时，积分SOC能够被补偿以接近估计SOC。将SOC补偿为接近估计SOC的SOC补偿，将差值ΔSOC保持在预定水平内。
根据本发明示例性实施例的SOC补偿方法，现在将参照图4来进行更详细的描述。图4顺序示出根据本发明示例性实施例的用于电池SOC补偿的过程。
在步骤S401中，积分SOC计算器21对在一时间段(例如，预定的时间段)中接收自传感单元10的电流值进行积分以确定积分电流，使用所述积分电流来计算积分SOC，并将所计算出的积分SOC提供给积分电压计算器22和积分补偿器25。
同时，在步骤S402中，基电压计算器23接收来自传感单元10的电池组总体电流、电池组总体电压、每个电池单元电压、每个电池单元温度和周边温度，并计算零电流状态下的基电压。
基电压计算器23将所计算的基电压Vo提供给有效范围确定器24。
在步骤S403中，当接收到所述积分SOC后，积分电压计算器22使用积分SOC对OCV表来确定积分电压Vsoc，并将所计算的积分电压Vsoc提供给有效范围确定器24。
在步骤S404中，有效范围确定器24从同时被输入的积分电压Vsoc中减去基电压Vo，并计算积分误差ΔVo。
随后，在步骤S405中，有效范围确定器24确定积分误差ΔVo是否大于第一最大门限值a，以将积分误差ΔVo与有效范围进行比较。
当在步骤S405中确定的结果显示积分误差ΔVo大于第一最大门限值a时，有效范围确定器24将第一正超出信号输出到SOC补偿器25。在步骤S406中，当第一正超出信号被输出时，SOC补偿器25从当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC中减去第一正补偿SOCα(即积分SOC-第一正补偿SOCα)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第一正补偿SOCα根据第一正超出信号而设置。
在步骤S407中，当在步骤S405中确定的结果显示积分误差ΔVo小于第一最大门限值a时，有效范围确定器24将积分误差ΔVo与第二最大门限值b进行比较，以确定积分误差ΔVo是否大于第二最大门限值b。
当步骤S407中确定的结果显示积分误差ΔVo大于第二最大门限值b，则有效范围确定器24将第二正超出信号输出到SOC补偿器25。
在步骤S408中，当第二正超出信号被输出时，SOC补偿器25从积分SOC中减去第二正补偿SOCβ(即，积分SOC-第二正补偿SOCβ)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第二正补偿SOCβ根据第二正超出信号而设置。
在步骤S409中，当步骤S407中确定的结果显示积分误差ΔVo小于第二最大门限值b，则有效范围确定器24将积分误差ΔVo与第一最小门限值-a进行比较，以确定积分误差ΔVo是否小于第一最小门限值-a。
当步骤S409中确定的结果显示积分误差ΔVo小于第一最小门限值-a时，有效范围确定器24输出第一负超出信号。在步骤S410中，当第一负超出信号被输出时，SOC补偿器25从当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC中加上第一负校正SOCα(即，积分SOC+第一负校正SOCα)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第一负校正SOCα根据第一负超出信号而设置。
在步骤S411中，当步骤S409中确定的结果显示积分误差ΔVo大于第一最小门限值-a时，有效范围确定器24将积分误差ΔVo与第二最小门限值-b进行比较，以确定积分误差ΔVo是否小于第二最小门限值-b。
当步骤S411中确定的结果显示积分误差ΔVo小于第二最小门限值-b时，有效范围确定器24向SOC补偿器25输出第二负超出信号。在步骤S412中，当第二负超出信号被输出时，SOC补偿器25将第二负补偿SOCβ加给当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC(即，积分SOC+第二负补偿SOCβ)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第二负补偿SOCβ根据第二负超出信号而设置。
此外，当积分误差ΔVo小于第二最大门限值b并大于第二最小门限值-b时，有效范围确定器24确定积分误差ΔVo为正常状态，并将正常信号输出到SOC补偿器25。SOC补偿器25将从积分SOC计算器21传输来的积分SOC提供给SOC输出单元26。
有效范围确定器24和SOC补偿器的这种操作将参照图3来进行描述。当图3中的积分误差ΔVo的范围为所述多个有效范围(或多个生效范围)中的一个，而且积分SOC处于对应于所述积分误差ΔVo的有效SOC范围ΔSOC之外时，加上或减去补偿SOCβ，使得积分SOC可保持在ΔSOC范围之内。
现在，将描述根据本发明另一示例性实施例的电池SOC补偿方法。
根据本发明第二示例性实施例的SOC补偿方法，类似于本发明第一示例性实施例，其不同在于，其使用电池的充电/放电电压V，而不是使用基电压Vo。
现在，根据本发明第二示例性实施例的SOC补偿方法，将参照图5和图6来进行详细描述。图5示意性示出根据本发明的第二示例性实施例的BMS的MCU120。MCU120与图1和图2中的MCU20所具有的功能基本上相同，并能够替代MCU20用于图1中的BMS1中。MCU120与MCU20的不同之处在于，MCU120不包括基电压计算器23。MCU120中的有效范围确定器124接收来自传感单元10中的输入。
如图5所示，根据本发明第二示例性实施例的BMS的MCU120，包括：积分SOC计算器21，积分电压计算器22，有效范围确定器124，SOC补偿器125，和SOC输出单元26。
积分SOC计算器21、积分电压计算器22和SOC输出单元26与已参照图2进行描述的第一示例性实施例中的组件相同。不过，虽然第二示例性实施例中的有效范围确定器124和SOC补偿器125与第一示例性实施例中的有效范围确定器24和SOC补偿器25具有基本上相同的功能，但是，由于它们具有与第一示例性实施例中的组件所不同的操作处理参数，因此，具有不同的操作处理。
也就是说，有效范围确定器124接收来自传感单元10的电池2的充电/放电电压V，接收来自积分电压计算器22的积分电压Vsoc，获取所述两个电压V与Vsoc之间的差值(即积分误差)，并确定所计算出的积分误差在多个有效范围中所处的位置。
有效范围确定器124通过公式2计算积分误差ΔV：
公式2    ΔV＝Vsoc-V
在公式2中，当积分电压Vsoc大于充电/放电电压V时，输出正积分误差ΔV，而当积分电压Vsoc小于充电/放电电压V时，输出负积分误差ΔV。
当SOC补偿器125从有效范围确定器124中接收到对应于多个有效范围中积分误差ΔV范围的信息的输出后，在对应于积分误差ΔV的范围的积分SOC中加上或减去补偿SOC。通过这种补偿，积分SOC能够保持在对应于多个有效范围中的最小有效范围的SOC范围中。
在此，对应于积分电压Vsoc的SOC能够从SOC对OCV的表中获得，而对应于充电/放电电压V的SOC能够从SOC对充电/放电电压的表中获得。这意味着即使积分电压Vsoc与充电/放电电压V具有相同的电压电平，但是它们分别具有不同的SOC，这是因为这两个电压V和Vsoc分别使用不同的SOC表。
根据本发明第二示例性实施例的补偿SOC，通过使用根据SOC差值表的SOC差值来设置。
根据本发明第二示例性实施例的电池的SOC补偿方法，将参照图6来进行描述。图6依次示出根据本发明第二示例性实施例的电池的SOC补偿过程。图6中的双有效范围与图4中的情况相同，因此，图6中的附图标记与图4中的相同。
在步骤601中，积分SOC计算器21在一时间段(例如预定的时间段)中对接收自传感单元10的电流值进行积分，确定积分电流，使用所述积分电流来计算积分SOC，并将所述积分SOC提供到积分电压计算器22和SOC补偿器125。
在步骤S602中，当接收到所述积分SOC之后，积分电压计算器22将接收到的积分SOC应用于SOC对积分电压的表，以确定积分电压Vsoc，并将该积分电压Vsoc提供给有效范围确定器124。同时，从传感单元10输出的电池充电/放电电压V被提供给有效范围确定器124。
在步骤S603中，当接收到来自积分电压计算器22的积分电压Vsoc之后，有效范围确定器124同时确定接收自传感单元10的充电/放电电压V。
然后，在步骤S604中，有效范围确定器124将充电/放电电压V从积分电压Vsoc中减去，以获得积分误差ΔV。
在步骤S605中，为了将积分误差ΔV与多个有效范围进行比较，有效范围确定器124确定积分误差ΔV是否大于第一最大门限值a。
当步骤S605中确定的结果示出积分误差ΔV大于第一最大门限值a时，有效范围确定器124将第一正超出信号输出到SOC补偿器125。在步骤S606中，当第一正超出信号被输出时，SOC补偿器125从当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC中减去第一正补偿SOCα(即积分SOC-第一正补偿SOCα)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第一正补偿SOCα根据第一正超出信号而设置。
在步骤S607中，当步骤S605中确定的结果示出积分误差ΔV小于第一最大门限值a时，有效范围确定器124将积分误差ΔV与第二最大门限值b进行比较，并确定积分误差ΔV是否大于第二最大门限值b。
当步骤607中确定的结果示出积分误差ΔV大于第二最大门限值b，有效范围确定器124将第二正超出信号输出到SOC补偿器125。在步骤S608中，当第二正超出信号被输出时，SOC补偿器125从积分SOC中减去第二正补偿SOCβ(即积分SOC-第二正补偿SOCβ)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26。在此，第二正补偿SOCβ根据第二正超出信号而设置。
在步骤S609中，当步骤S607中确定的结果示出积分误差ΔV小于第二最大门限值b时，有效范围确定器124将积分误差ΔV与第一最小门限值-a进行比较，以确定积分误差ΔV是否小于第一最小门限值-a。
当步骤S609中确定的结果示出积分误差ΔV小于第一最小门限值-a时，有效范围确定器124向SOC补偿器125输出第一负超出信号。在步骤S610中，当第一负超出信号被输出时，SOC补偿器125在当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC中加上第一负补偿SOCα(即积分SOC+第一负补偿SOCα)，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26，其中，第一负补偿SOCα被设置成对应于第一负超出信号。
在步骤S611中，当步骤S609中确定的结果为积分误差ΔV大于第一最小门限值-a时，有效范围确定器124将积分误差ΔV与第二最小门限值-b进行比较，并确定积分误差ΔV是否小于第二最小门限值-b。
当步骤S611中确定的结果示出积分误差ΔV小于第二最小门限值-b时，有效范围确定器124向SOC补偿器125输出第二负超出信号。在步骤S612中，当第二负超出信号被输出时，SOC补偿器125在当前接收自积分SOC计算器21的积分SOC中加上第二负补偿SOCβ，并将补偿结果SOC提供给SOC输出单元26，其中，第二负补偿SOCβ被设置成对应于第二负超出信号。
此外，当积分误差ΔV小于第二最大门限值b并大于第二最小门限值-b时，有效范围确定器124确定积分误差ΔV处于正常状态，并将正常信号输出给SOC补偿器125，而且SOC补偿器125将接收自积分SOC计算器21的积分SOC提供给SOC输出单元26。
已知的是，通常随着时间的流逝，使用电流积分方法的SOC估计将会增加误差。
因此，在一个实施例中，通过增加补偿的时间间隔(即，补偿校正周期)并确定正比于积分误差ΔVo和ΔV的绝对值的校正SOCα和β，能够减少补偿尝试的次数和由于可通过电压Vo和V进行估计的SOC估计误差(见图3)所导致的补偿误差。这是因为，即使在中间SOC区域Vo误差小，那么对应于Vo误差的SOC误差可能会增加。
例如，随着根据本发明示例性实施例的补偿周期增加，由于积分而导致的累积误差也可能增加。因此，在一个实施例中，为补偿积分误差的增加，为电压Vo和V设置了多个门限值(例如，a，b，-a，-b)和相应的补偿SOC值(例如，α和β)，以使用最大SOC补偿值来补偿最大积分误差，从而减少补偿执行的数量，同时产生相同的补偿效果。
补偿SOC为将积分SOC补偿为位于有效SOC范围ΔSOC中的补偿值。
在本示例性实施例中，补偿SOC示例性地具有预定的值。不过，补偿SOC可为对应于积分误差ΔVo或ΔV大小的任意值。
在此，任意补偿SOC A可利用积分误差ΔVo或ΔV的函数，在公式3中给出：
公式3    A＝K×ΔVo(或ΔV)×ΔSOC+ε
其中，K表示常数，ΔSOC表示用于补偿的预定的SOC，而ε表示SOC常数。
本发明的上述示例性实施例不仅能够通过方法和装置来实现，而且能够通过执行对应于本发明示例性实施例结构的若干功能的软件程序或记录该程序的记录介质来实现，而且，这些可由本领域技术人员容易地实现。
如上所述，当使用积分量来估计SOC时，实际SOC值与估计SOC值之间的误差可能随着时间的流逝而产生。所述误差可通过积分电压和基电压来测量，而电池的准确SOC，能够通过对所测量的误差量进行补偿来获得。
此外，为所述误差设置有效范围，因而能够执行SOC补偿而不影响系统处理。此外，提供了多个有效范围，使得可以基于所述积分误差在多个有效范围中的位置来改变SOC补偿值，从而获取更准确的电池SOC。
虽然本发明已经结合一些示例性实施例进行了描述，但应理解的是，本发明并不局限于所公开的实施例，与此相反，本发明旨在涵盖包含于所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同设置。

Claims (42)

1、一种用于补偿电池的充电状态(SOC)的电池管理系统的SOC补偿方法，所述SOC补偿方法包括：
通过使用电池的充电/放电电流，来计算电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；
通过使用所述电池的充电/放电电流、所述电池的电压和所述电池的内阻，来计算所述电池的基电压；
计算对应于所述SOC电压与所述基电压之差的积分误差；
确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；并且
在所述SOC中加上对应于多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围的补偿SOC，以使补偿后的SOC位于对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内。
2、根据权利要求1所述的SOC补偿方法，其中，所述的确定所述积分误差所处的有效范围的步骤包括：将所述积分误差与一个或多个所述有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较，以确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围。
3、根据权利要求2所述的SOC补偿方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差所处的有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
4、根据权利要求2所述的SOC补偿方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差大于所述多个有效范围中小于所述积分误差所处有效范围的另一个有效范围的上限值时，从所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述另一个有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
5、根据权利要求4所述的SOC补偿方法，其中所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述有效范围的所述上限值的绝对值与所述有效范围的所述下限值的绝对值相等。
6、根据权利要求1所述的SOC补偿方法，其中所述的计算SOC的步骤包括：通过采用使用所述电池的充电/放电电流的电流积分方法来测量积分电流，计算对应于所述积分电流的所述SOC，并通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算所述SOC电压。
7、根据权利要求1所述的SOC补偿方法，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×ΔVo×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔVo表示所述积分误差。
8、一种用于补偿电池的充电状态(SOC)的电池管理系统的SOC补偿方法，所述SOC补偿方法包括：
通过使用电池的充电/放电电流，来计算电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；
测量所述电池的充电/放电电压；
计算对应于所述SOC电压与所述电池的所述充电/放电电压之差的积分误差；
确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；并且
在所述SOC中加上补偿SOC，以产生补偿后的SOC，以便所述补偿后的SOC位于对应于所述有效范围的SOC范围之内。
9、根据权利要求8所述的SOC补偿方法，其中，所述的确定所述积分误差所处的有效范围的步骤包括：
将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较；并且
当所述积分误差大于所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或小于下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
10、根据权利要求9所述的SOC补偿方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差所处的有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
11、根据权利要求9所述的SOC补偿方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差大于所述多个有效范围中的特定有效范围的上限值时，在所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
12、根据权利要求10所述的SOC补偿方法，其中，所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
13、根据权利要求8所述的SOC补偿方法，其中所述的计算SOC的步骤包括：通过采用使用所述电池的充电/放电电流的电流积分方法来测量积分电流，计算对应于所述积分电流的所述SOC，并通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算所述SOC电压。
14、根据权利要求8所述的SOC补偿方法，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×ΔV×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔV表示所述积分误差。
15、一种用于驱动电池管理系统的驱动方法，其中该电池管理系统连接到使用电能的车辆的电控单元(ECU)，所述驱动方法包括：
测量电池的充电/放电电流和电池组电压；
通过使用所述电池的充电/放电电流，来计算所述电池的充电状态(SOC)和对应于该SOC的SOC电压；
通过使用所述电池的充电/放电电流、电池的电压和电池的内阻，来计算所述电池的基电压；
计算对应于所述SOC电压与所述基电压之差的积分误差；
确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；并且
在所述SOC中加上对应于多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围的补偿SOC，以使得补偿后的SOC位于对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内；并且
将所述补偿后的SOC作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
16、根据权利要求15所述的驱动方法，其中，所述的确定所述积分误差所处的有效范围的步骤包括：
将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较；并且
当所述积分误差大于所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或小于下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
17、根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差所处的所述有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
18、根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差大于在所述多个有效范围中的特定有效范围的上限值时，在所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
19、根据权利要求18所述的驱动方法，其中，所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
20、根据权利要求15所述的驱动方法，其中所述的计算SOC的步骤包括：通过采用使用所述电池的充电/放电电流的电流积分方法来测量积分电流，计算对应于所述积分电流的所述SOC，并通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算所述SOC电压。
21、根据权利要求15所述的驱动方法，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×ΔVo×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔVo表示所述积分误差。
22、一种用于驱动电池管理系统的驱动方法，其中该电池管理系统连接到使用电能的车辆的电控单元(ECU)，所述驱动方法包括：
测量电池的充电/放电电流和电池组电压；
通过使用所述电池的充电/放电电流，来计算所述电池的SOC和对应于该SOC的SOC电压；
测量所述电池的充电/放电电压；
计算对应于所述SOC电压与所述电池的所述充电/放电电压之差的积分误差；
确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围；
在所述SOC中加上对应于多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围的补偿SOC，以使补偿后的SOC位于对应于所述多个有效范围中最小有效范围的SOC范围之内；并且
将所述补偿后的SOC作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
23、根据权利要求22所述的驱动方法，其中，所述的确定所述积分误差所处的有效范围的步骤包括：
将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较；并且
当所述积分误差大于所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或小于下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
24、根据权利要求23所述的驱动方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差所处的有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
25、根据权利要求23所述的驱动方法，其中，所述的加上所述补偿SOC的步骤包括：当所述积分误差大于在所述多个有效范围中的特定有效范围的上限值时，在所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
26、根据权利要求25所述的驱动方法，其中，所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
27、根据权利要求22所述的驱动方法，其中所述的计算SOC的步骤包括：通过采用使用所述电池的充电/放电电流的电流积分方法来测量积分电流，计算对应于所述积分电流的所述SOC，并通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算所述SOC电压。
28、根据权利要求22所述的驱动方法，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×ΔV×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔV表示所述积分误差。
29、一种用于管理电池的电池管理系统，其适用于将电池的SOC输出到使用电能的车辆的电控单元(ECU)中，所述电池管理系统包括：
积分SOC计算器，其用于通过使用所述电池的充电/放电电流来计算所述SOC；
积分电压计算器，其用于计算对应于所述SOC的积分电压；
基电压计算器，其用于通过使用所述电池的电池组电压、所述电池的充电/放电电流和所述电池的内阻，来计算所述电池的基电压；
有效范围确定器，其用于通过使用所述积分电压与所述基电压来计算积分误差，确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围，并根据所确定的结果输出特定有效范围上超信号或特定有效范围下超信号；
SOC补偿器，其用于当所述有效范围确定器的输出指示所述积分误差不位于所述特定有效范围中时，通过在所述SOC中加上补偿SOC，对所述积分误差进行补偿，使其位于多个有效范围中的最小有效范围中，所述补偿SOC根据所述有效范围确定器的输出进行设置；和
SOC输出单元，其用于将所述SOC补偿器的输出作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
30、根据权利要求29所述的电池管理系统，其中，所述有效范围确定器适用于：将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较，并当所述积分误差大于所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或小于下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
31、根据权利要求30所述的电池管理系统，其中，所述有效范围确定器适用于：当所述积分误差所处的有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
32、根据权利要求31所述的电池管理系统，其中所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
33、根据权利要求32所述的电池管理系统，所述SOC补偿器适用于：当所述积分误差大于在所述多个有效范围中的特定有效范围的上限值时，从所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
34、根据权利要求33所述的电池管理系统，其中所述积分电压计算器适用于：通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算对应于所述SOC的积分电压。
35、根据权利要求29所述的电池管理系统，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×ΔVo×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔVo表示所述积分误差。
36、一种用于管理电池的电池管理系统，其适用于将电池的SOC输出到使用电能的车辆的电控单元(ECU)中，所述电池管理系统包括：
积分SOC计算器，其用于通过使用所述电池的充电/放电电流来计算所述SOC；
积分电压计算器，其用于计算对应于所述SOC的积分电压；
有效范围确定器，其用于通过使用所述积分电压和所述电池的充电/放电电压来计算积分误差，确定多个有效范围中所述积分误差所处的有效范围，并根据所确定的结果输出特定有效范围上超信号或特定有效范围下超信号；
SOC补偿器，其用于当所述有效范围确定器的输出指示所述积分误差不位于所述特定有效范围中时，通过在所述SOC中加上补偿SOC，对所述积分误差进行补偿，使其位于多个有效范围中的最小有效范围中，所述补偿SOC根据所述有效范围确定器的输出进行设置；和
SOC输出单元，其用于将所述SOC补偿器的输出作为所述电池的当前SOC输出到所述ECU。
37、根据权利要求36所述的电池管理系统，其中，所述有效范围确定器适用于：将所述积分误差与所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个进行比较，并当所述积分误差大于所述多个有效范围中最小有效范围的上限值或小于下限值时，通过在所述积分误差与所述多个有效范围中下一个最小有效范围的上限值或下限值中的至少一个之间重复进行所述比较，来确定所述积分误差所处的有效范围。
38、根据权利要求37所述的电池管理系统，其中，所述有效范围确定器适用于：当所述积分误差所处的有效范围增加时，增加所述补偿SOC；而当所述积分误差位于所述最小有效范围之内时，将所述补偿SOC设置为“0”。
39、根据权利要求38所述的电池管理系统，其中所述上限值为正值，而所述下限值为负值，且所述上限值的绝对值与所述下限值的绝对值相等。
40、根据权利要求39所述的电池管理系统，所述SOC补偿器适用于：当所述积分误差大于在所述多个有效范围中的特定有效范围的上限值时，从所述SOC中减去所述补偿SOC；而当所述积分误差小于所述特定有效范围的下限值时，在所述SOC中加上所述补偿SOC。
41、根据权利要求40所述的电池管理系统，其中所述积分电压计算器适用于：通过应用所述SOC对开路电压(OCV)的表来计算对应于所述SOC的积分电压。
42、根据权利要求36所述的电池管理系统，其中，根据下述公式来计算所述补偿SOC：
A＝K×xΔV×ΔSOC+ε
其中，A表示所述补偿SOC，K表示常数，ΔSOC表示为补偿而设置的SOC，ε表示SOC常数，ΔV表示所述积分误差。
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