CN102856601A - 汽车充电时调整实时电池容量的方法、系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车充电时调整实时电池容量的方法，包括：根据单体电池的充电电流I获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压；比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。具有准确度较高、简单易行，数据可信度高、对于电池组的整体性能能够及时了解、更加具有自适应性，更加智能化的优点。

Description

汽车充电时调整实时电池容量的方法、系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及一种在汽车充电时调整实时电池容量的方法、系统以及带有上述系统的电动汽车。

背景技术

长期以来，作为电动汽车动力源的充电电池是限制电动汽车发展的最主要因素，对此，国内外机构和相关企业都投入了大量的人力、物力进行研究。电池能否满足电动汽车在各种运动情况下（例如起动、爬坡、加速、快速充电）的使用要求，则需要建立在对电池的充放电特性进行分析检测的基础上。

蓄电池是电动汽车的能量来源，为确保电池组性能良好并延长电池使用寿命，需要对电池进行必要的管理和控制。因此，管理好蓄电池对于电动汽车来说是至关重要的。准确的获得电池的荷电状态（SOC）是蓄电池管理的一个重要组成部分。

用可测得的电池参数对现存电磁容量状态给出准确、可靠的估计，一直是电动汽车和电池研究人员关注并投入大量精力的研究课题。目前，国内外较为普遍的做法是，采用电池荷电状态来描述电池容量状态，并出现了多种SOC值估计方法。这些估计方法均具有自己的优点，但是，单独使用某一算法进行SOC估计时，均无法准确的估计SOC的误差，尤其是由于电池老化而带来的各种问题，对SOC估计构成的障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在汽车充电时调整实时电池容量的方法，以准确的确认电池在不同老化阶段的实际容量，本发明还提供一种电池容量获取系统，以及带有该系统的电动汽车。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种汽车充电时调整实时电池容量的方法，包括：

根据单体电池的充电电流I获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压； 

比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。

一种实时电池容量调整系统，包括：

电流获取单元，用于获取单体电池的实时充电电流I；

计算单元，用于获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压；

比较与判断单元，用于比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。

一种电动汽车，包括上述实时电池容量调整系统。

由于上述技术方案的采用，本发明具有以下优点：

、较高准确度，由于电动汽车充电主要是标准充电和快速充电两种方式，而标准充电一般采用先恒流后恒压的方式进行，充电电流稳定，所以较为容易控制，因此，计算其充入电量时受外界因素影响较小，通过本方法，充入的电量能够得到准确的计算；2、简单易行，数据可信度高，在外在因素影响较小的基础上，充电电流几乎恒定，电压变化也较为稳定，运用本发明进行电池容量估计，电流和电压的检测仪器能够准确检测，是仪器测得的数据可信度较高；3、能够及时了解电池组的整体性能，对电池进行及时诊断，由于充电方式单一，充电电流恒定，外界干扰因素较小，因此，电池的性能变化能够从充电量的变化较为容易的识别出来，从而实现了参数的更新，使本发明方法更加具有自适应性，更加智能化[1] ；4、电池容量的实时检测，电池在使用过程中容易受温度、湿度等外界环境的影响，实时监测电池容量SOC可以有效防止电池出现过充和过放的现象，为电池系统的安全提供了有效保障。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式，做进一步说明。

一种汽车充电时调整实时电池容量的方法，包括：

根据单体电池的充电电流I，获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压； 

比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。

获取充电电量安时积分值△Q峰值点对应的开路电压，具体为：计算曲线△Q/△V在极值点对应的开路电压值。

当开路电压变化量满足设定条件时，调整开路电压和电池标称容量，具体包括：

当两次或多次充电过程的峰值点开路电压记录相同，且与BMS记录的SOC值相差6%或以上时，调整电池容量SOC。

调整所述的电池容量SOC，具体包括：

计算当前SOC值，SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x，其中，SOC（0）为起始SOC值，I为充电电流，x为充电电流效率，t为充电时间。

计算当前SOC值，具体包括：

获取最近一次汽车停止时的SOC值，作为起始SOC值；

获取单体电池当前温度值，并根据所述的温度值查询第一对照表，获得当前的充电电流效率x；

获取充电电流值，根据以下公式计算当前SOC值，SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x，其中SOC（0）是起始SOC值。

根据所述的温度值查询第一对照表，具体包括：

当前充电模式为快充时，查询快充-温度-充电效率对照表；

当前充电模式为慢充时，查询慢充-温度-充电效率对照表。

一种实时电池容量调整系统，包括：

电流获取单元，用于获取单体电池的实时充电电流I；

计算单元，用于获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压；

比较与判断单元，用于比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。具体的，当两次或多次充电过程的峰值点开路电压记录相同，且与BMS记录的SOC值相差6%或以上时，调整电池容量SOC。

上述实时电池容量调整系统，进一步包括：

SOC值计算单元，用于根据公式SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x计算当前SOC值，其中，SOC（0）为起始SOC值，I为充电电流，x为充电电流效率，t为充电时间。

温度测量单元，用于获取单体电池的当前温度值；

查询单元，用于根据当前充电模式、所述的温度值查询快充-温度-充电效率对照表或慢充-温度-充电效率对照表，获得当前的充电电流效率x。

一种电动汽车，包括上述实时电池容量调整系统。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同。

Claims (10)

1.一种汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，它包括：

根据单体电池的充电电流I，获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压； 

比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。

2.根据权利要求1所述的汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，所述的获取充电电量安时积分值△Q峰值点对应的开路电压，具体包括：

计算曲线△Q/△V在极值点对应的开路电压值。

3.根据权利要求1所述的汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，当开路电压变化量满足设定条件时，调整开路电压和电池标称容量，具体包括：

当两次或多次充电过程的峰值点开路电压记录相同，且与BMS记录的SOC值相差6%或以上时，调整电池容量SOC。

4.据权利要求3所述的汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，调整所述的电池容量SOC，具体包括：

计算当前SOC值，SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x，其中，SOC（0）为起始SOC值，I为充电电流，x为充电电流效率，t为充电时间。

5.根据权利要求4所述的汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，所述的计算当前SOC值，具体包括：

获取最近一次汽车停止时的SOC值，作为起始SOC值；

获取单体电池当前温度值，并根据所述的温度值查询第一对照表，获得当前的充电电流效率x；

获取充电电流值，根据以下公式计算当前SOC值，SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x，其中SOC（0）是起始SOC值。

6.根据权利要求4所述的汽车充电时调整实时电池容量的方法，其特征在于，根据所述的温度值查询第一对照表，具体包括：

当前充电模式为快充时，查询快充-温度-充电效率对照表；

当前充电模式为慢充时，查询慢充-温度-充电效率对照表。

7.一种实时电池容量调整系统，其特征在于，包括：

电流获取单元，用于获取单体电池的实时充电电流I；

计算单元，用于获取充电电量安时积分值△Q处于峰值点的开路电压；

比较与判断单元，用于比较所述的峰值点开路电压与标准曲线峰值点的开路电压，当开路电压变化量满足设定条件时，调整电池容量SOC，否则，保持当前记录的电池容量。

8.根据权利要求7所述的实时电池容量调整系统，其特征在于：当两次或多次充电过程的峰值点开路电压记录相同，且与BMS记录的SOC值相差6%或以上时，调整电池容量SOC。

9.根据权利要求7所述的实时电池容量调整系统，其特征在于，进一步包括：

SOC值计算单元，用于根据公式SOC（t）=SOC（0）+ΣI*t*x计算当前SOC值，其中，SOC（0）为起始SOC值，I为充电电流，x为充电电流效率，t为充电时间；

温度测量单元，用于获取单体电池的当前温度值；

查询单元，用于根据当前充电模式、所述的温度值查询快充-温度-充电效率对照表或慢充-温度-充电效率对照表，获得当前的充电电流效率x。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求6~9中任意一条所述的实时电池容量调整系统。