CN101138142A - 利用ocv温度滞后设置电池的soc的初始值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种更精确地设定电池的SOC初始值的方法，其是依据温度与老化而考虑开路电压的变化。此方法包括：实验性地在不同温度下测量开路电压(OCV)；建立表格，此表格是将测量所得的OCV值与电池的SOC值建立相关性，并依据温度进行划分；储存此表格于电池管理系统(BMS)中；利用此BMS测量当前的温度与OCV值；通过参考此表格而获得SOC值，此SOC值是对应于所测量的数值；以及设定所获得的数值为此电池的初始SOC值。

Description

利用OCV温度滞后设置电池的SOC的初始值的方法
技术领域
本发明是关于一种设定电池的残余容量(充电状态，SOC)的初始值的方法，更具体地，涉及一种根据温度与老化，考虑开路电压值(OCV)而更精准地设定电池的SOC初始值的方法。
背景技术
电动车辆以储存于电池中的电能做为能量来源。锂离子聚合物电池经常被用作为电动车辆的电池，而关于此种电池的研究也大量地在进行中。
同时，由于汽油车辆是利用燃料驱动引擎，因此要测量燃料量并不困难。然而对于电动车辆而言，很难测量电池中累积的剩余能量。而且，对于电动车辆的驾驶者而言，了解剩余能量有多少、以及车辆还能开动多久，都是非常重要的资讯。
换言之，由于电动车辆是由储存于电池中的能量所驱动，因此得知电池中的剩余电量就变得非常重要。因此，已经研发了在车辆运行中测量电池的SOC的多种技术，用以提醒操作者还能够运行多少距离。
此外，许多研究是专注于在车辆运行之前恰当地设定电池的SOC状态。此时，SOC的初始值是参考开路电压(OCV)而设置的。在此方法中，初始值的设定条件是：OCV不因环境而改变，并且OCV是SOC的绝对参考值。
然而，根据许多测试与文献，OCV会随着温度和老化而改变，而非与环境无关的固定值。然而根据现有方法而设定电池的SOC初始值时，并未考虑的OCV会随着温度而改变。因此，现有方法无法准确地估计电池的SOC。
发明内容
因此，本发明是用以解决上述问题。
本发明的目的在于提供一种更准确地设置电池的SOC初始值的方法，其是考虑了依据温度的开路电压(OCV)迟滞(hysteresis)。
为了达成上述目的，本发明提供了一种设定电池的SOC初始值的方法，其步骤包括：实验性地在不同温度下测量开路电压(OCV)值；建立表格而将以温度划分的测量得到的电池的OCV值和SOC值建立相关性；储存此表格于电池管理系统(BMS)中；利用此BMS测量当前温度以及OCV值；通过参照至此表格而获得与测量值相对应的电池的SOC值；以及将所获得的值设定为此电池的初始SOC值。
根据本发明的较佳实施例，本方法还可包括利用不同温度下的OCV值而重新设置此电池的SOC。
根据本发明的实施例，此表格具有横轴和纵轴，在该横轴中，温度在-30℃至+45℃之间以5℃为单位划分；在该纵轴中，以1％为单位划分0至100％之间的SOC。
附图说明
图1是为流程图，示出了根据本发明实施例所实施的方法流程。
具体实施方式
在此以下，参照附图详述本发明的较佳实施例。在后续关于本发明的叙述中，当不会使本发明的主题不清楚时，此处集成的已知功能与结构将被省略。
如上所述，被参考用以设定电池的SOC初始值的开路电压(OCV)会随着温度与老化而改变，而并非是与环境无关的固定值。与现有技术假设OCV具有固定值而设定SOC初始值相对地，根据本发明，考虑了随着温度而改变的OCV迟滞，并以此设定SOC初始值，从而能够减少估计SOC的算法的总体误差。
接下来，参照图1详细描述本发明的实施例。首先，与现有技术不同，在操作电池的不同温度下实验性地测量OCV值(S10)。
举例而言，取代仅获得SOC与OCV之间的关系(OCV是SOC的参考值)，在实际安装并操作电池的各种温度下预先实验性地测量OCV值，并接着建立表格，根据温度使OCV值与SOC相关(S20)。
根据本发明的实施例，此表格具有横轴和纵轴，在该横轴中，考虑到电池的实际操作温度，温度在-30℃至+45℃之间以5℃为单位划分；在该纵轴中，以1％为单位在0至100％之间划分SOC。例如，此表格如下所示：
表1：取决于温度的SOC与OCV
  SOC\温度(℃)   -30   …………   25   30   …………
  0.01(1％)   2.845   …………   2.90   2.95   …………
  0.02(2％)   2.855   …………   2.92   2.96   …………
  ……   ……   ……   ……   ……   ……
接着，将上述表格储存于电池管理系统(BMS)之中(S30)，且接着在此BMS中测量当前的温度以及OCV值(S40)。
同时，一般而言，在BMS中实时测量的当前温度与OCV值并不会准确地对应于表格中的温度以及OCV，但会介于测量值之前与之后的数值之间。因此，为了找出与根据此表格测量的温度以及OCV相对应的SOC值，则从此表格中读出最接近的2个数值，并使用双线性插值法近似得到中间值(S50)。举例而言，当BMS测量到当前温度为27℃且OCV为2.93时，在表1中对应的SOC是介于0.01(1％)以及0.02(2％)之间。因此，通过应用通用的双线性插值法而获得SOC的中间值，并将所获得的SOC设定为此电池的初始SOC值(S50)。
通过此流程所估计并设定的初始SOC值经由BMS被传送到混合电动车的车辆控制装置，从而控制电池的充电/放电输出。
与此类似，根据本发明，与参考固定的OCV而设定初始SOC值的现有技术相对地，本发明建立了表格，在该表格中，随温度而改变的OCV值预先与SOC值相关。接着，在期望设定初始SOC值的温度下测量OCV，并根据表格获得与所测到的OCV相对应的近似SOC值，并将其设定为初始值。因此，可以根据温度而估计初始SOV值。
同时，根据本发明较佳实施例，此方法可进一步包括利用随着温度而变化的OCV值而重新设定电池的SOC值，从而可以在必要时在各个温度处设定初始SOC值。
工业实用性
如上所述，根据本发明，考虑了随温度而变的开路电压值而设定SOC的初始值。因此，可以校正先前未考虑随温度而变化的OCV而造成的误差，由此可以更加精准地设定SOC的初始值。
虽然本发明较佳具体实例已被叙述作为说明的目的，在不违背本发明所附权利要求所述的范围及精神的情况下，熟知本技术相关领域者将领会各种的修改、添加及取代都是可能的。

Claims (4)

1.一种设定电池的SOC初始值的方法，包括：
实验性地在不同温度下测量开路电压(OCV)值；
建立表格，该表格将根据温度划分的电池的测量到的OCV值与SOC值相关；
将该表格储存于电池管理系统(BMS)中；
利用该BMS测量当前的温度与OCV值；
通过参考该表格获得与所测量到的值相对应的该电池的SOC值；以及
将所获得的值设定为该电池的初始SOC值。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括根据不同温度利用OCV值来重新设定该电池的SOC的步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中该表格包括有横轴以及纵轴，在该横轴中，在-30℃至+45℃之间以5℃为单位划分温度，以及，在该纵轴中，在0至100％之间以1％作为单位划分SOC。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过双线性插值法而重新设定近似和所获得的值的步骤。
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