CN103259055B - 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法 - Google Patents

一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103259055B
CN103259055B CN201210038579.1A CN201210038579A CN103259055B CN 103259055 B CN103259055 B CN 103259055B CN 201210038579 A CN201210038579 A CN 201210038579A CN 103259055 B CN103259055 B CN 103259055B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery module
battery
ocv
soc
worst
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.)
Active
Application number
CN201210038579.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103259055A (zh
Inventor
和祥运
邓亚明
陈中军
陈沥强
陈慧珺
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.)
Shanghai Cenat New Energy Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Cenat New 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 Shanghai Cenat New Energy Co Ltd filed Critical Shanghai Cenat New Energy Co Ltd
Priority to CN201210038579.1A priority Critical patent/CN103259055B/zh
Publication of CN103259055A publication Critical patent/CN103259055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103259055B publication Critical patent/CN103259055B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，其特征在于：进行以下步骤，确定电池组中运行状况最差的电池模块；对最差的电池模块分别进行充电、放电测试，并得到测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值，诸如，电压值、温度值和电流值；以步骤2得出的测量值，计算出最差的电池模块的OCV-SOC曲线；根据最差的电池模块的OCV-SOC曲线关系，通过电池管理系统修正或重新计算电池组的SOC值。本发明的优点：方法简单易实施，用户无需去专业的场所或使用专业的测试工具和设备，也能够准确、快速地校正SOC值，大大提高电动汽车使用的方便性和经济性。

Description

一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正电路及方法
技术领域
本发明涉及电动车中SOC（stateofcharge）剩余电量的修正，特别是一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正电路及方法。
背景技术
随着全球环境的急剧恶化和能源的日趋紧张，电动汽车越来越受到人们的重视和青睐。动力电池是电动汽车的能量源，对整车整体性能起着决定性作用，是电动汽车的核心部分。其中电池组SOC是表征动力电池组能量余量的重要参数，是电动车可续驶里程的关键指示，准确地估算电池系统的SOC，可以对电池进行有效地管理，提高电池使用过程的安全性，延长电池的使用寿命。所以，如何准确地估算电池组的SOC是电动汽车的关键技术。
电池组的SOC与电池材料体系、生产工艺、应用环境等诸多因素相关，呈现非线性特征，从而给SOC的估算带来很大的困难。当前应用的各种SOC估算方法都存在部分缺陷，不能完全满足电池的实际使用要求。
传统算法，如安时积分法。通过不断地检测电流进行积分来计算电池放出或充入多少电量，从而得出电池的SOC。但是电动汽车在行驶过程中，电流变化非常剧烈，所以电流的采样频率和精度会导致积分误差；电池在不同的温度、电流下，电池本身性能的变化等等，都会对SOC的估算产生影响，且误差会逐步积累、扩大。
智能算法，如模糊逻辑法、卡尔曼滤波法和神经网络法，需要以建立准确的模型为前提，以大量的试验数据来保证SOC的估算精度。而模型的建立和试验数据的获得往往是在试验条件下进行的，本身即存在偏差，所以，这些智能算法往往也不能保证SOC的估算精度。
无论采用安时积分法，还是其他的智能算法,OCV-SOC曲线的准确性直接影响有关估算方法对电池SOC的估算精度。而OCV-SOC曲线随着电池的使用的次数与使用的时间以及不同的使用条件而变化，因此，OCV-SOC曲线的定期校准，是解决SOC估算的重要工作。而且，目前OCV-SOC曲线的定期校准需要有相当高的专业技能与复杂的设备来完成，而对于电动汽车的使用者来说，自己不能直接完成，造成极大的不便。
发明内容
本发明目的是克服现有技术存在SOC值校准难的问题，利用电动车车载蓄电池或外部的家庭用电源，提出了一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正电路及方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正电路，包括：电源、充放电模块、由N个电池模块串联组成的电池组和用于监测电池模块电压、温度和电流的电池管理系统，其中，N为大于或等于2的整数，其特征在于：所述电源与充放电模块连接，该充放电模块又分别与每个电池模块对应连接。
优选地，所述电源为车载蓄电池，充放电模块为DC/DC模块。
优选地，所述电源为外部电源，充放电模块为AC/DC模块，其中，该AC/DC模块又与一负载连接。
优选地，还包括N+1个测试开关，该测试开关、电池模块、充放电模块满足以下连接关系：第X个电池模块的正极与第X个测试开关的第一端连接，第X个电池的负极与第X+1个测试开关的第一端连接，第X个测试开关的第二端和第X+1个测试开关的第二端之间连接有所述充放电模块，其中，X为整数且满足1≤X≤N。
根据串联电池模块的成组特性，决定电池组容量的并不是取决于运行状况最好的电池模块，而是取决于最差的电池模块，所以，本发明利用上述原理得出了一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，包括以下步骤，
（1）确定电池组中运行状况最差的电池模块；
（2）对最差的电池模块分别进行充电、放电测试，并得到测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值，诸如，电压值、温度值和电流值；
（3）以步骤2得出的测量值，计算出最差的电池模块的OCV-SOC曲线；
（4）根据最差的电池模块的OCV-SOC曲线关系，通过电池管理系统修正或重新计算电池组的SOC值。
优选地，所述步骤1具体是指，通过电池管理系统找出上次电池组充放电时最先截止的电池模块，将作为该电池组中最差的电池模块；或是通过电池管理系统统计据上次OCV-SOC修正至本次，电池组充放电时最先放电截止次数最多的电池模块，将其作为该电池组中最差的电池模块；又或是通过电池管理系统自动判断出电池组中最差的电池模块。
本发明的优点：方法简单易实施，用户无需去专业的场所或使用专业的测试工具和设备，也能够准确、快速地校正SOC值，大大提高电动汽车使用的方便性和经济性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图1。
图2是本发明的结构示意图2。
图3是本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
图1和2所示的是一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正电路结构，其包括：提供能量源的电源，用于监测电池模块电压、温度和电流并控制各种开关的电池管理系统，用于能量交换的充放电模块，101个用于接通电池模块的测试开关和由100个电池模块（电池模块是电池组的最小串联单元，即可以是一个单体电池，也可以是由多个单体电池组成的组合）串联组成的电动车上的电池组，其中，电源与充放电模块连接并向其提供能量，该充放电模块与每个电池模块对应连接，使充放电模块可以对每个电池模块进行充放电并且所有电池模块的充放电过程相互独立不干涉。更为具体地说，本修正电路结构是这样的：第1个电池模块的正极与第1个测试开关的第一端连接，第1个电池的负极与第2个测试开关的第一端连接，第1个测试开关的第二端和第2个测试开关的第二端之间连接充放电模块；第2个电池模块的正极与第2个测试开关的第一端连接，第2个电池的负极与第3个测试开关的第一端连接，第2个测试开关的第二端和第3个测试开关的第二端之间连接有充放电模块；以此类推至第100个电池模块的正极与第100个测试开关的第一端连接，第100个电池的负极与第101个测试开关的第一端连接，第100个测试开关的第二端和第101个测试开关的第二端之间连接有充放电模块。本电路所用的电子元器件少，连接关系简单，易于在电动车上改造实现。
其中，电源可以为电动车上的车载蓄电池，对应的充放电模块为DC/DC模块，车载蓄电池通过DC/DC模块对电池模块进行充放电。
电源也可以为家用的外部电源（如220V交流电），对应的充放电模块为AC/DC模块，该AC/DC模块把交流电转换成直流电输送到电池模块。该AC/DC模块又与一负载连接，当对电池模块放电时，电池模块的能量转换到负载上。
上述电源、电池管理系统、充放电模块、测试开关和电池组都为公知技术，在此不再对其详细结构、性能进行赘述。
在装有本电路的电动车上，用户可以自己校正SOC值，无需再去专业的场所或使用专业的测试工具和设备测量，就能对电池进行有效地管理，提高电池使用过程的安全性，延长其使用寿命。
实施例1：
本实施例采用上述AC/DC模块的电路结构，其修正方法，是按顺序以下步骤，
（1）确定电池组中运行状况最差的电池模块：通过电池管理系统统计据上次OCV-SOC修正至这次修正，得出电池组放电时最先放电截止次数最多的电池模块是第100个电池模块，即确定第100个电池模块为运行状况最差的电池模块。
（2）对最差的电池模块分别进行充电、放电测试，并得到测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值，诸如，电压值、温度值和电流值：先对最差的电池模块进行充电测试，通过电池管理系统记录测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值；再对最差的电池模块进行放电测试，也通过电池管理系统记录测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值。更具体的说，先把第100、101个测试开关闭合，使第100个电池模块和AC/DC模块接通。接着，启动外部电源对第100个电池进行充电测试，通过电池管理系统记录测试充电过程中的电压、电流和温度值。然后，结束充电，再启动AC/DC模块通过负载对进行放电测试，同样，通过电池管理系统记录测试放电过程中的电压、电流和温度值。
（3）以步骤2得出的测量值，根据OCV-SOC的公式计算出最差的电池模块的OCV-SOC曲线。
（4）根据最差的电池模块的OCV-SOC曲线关系，通过电池管理系统修正或重新计算电池组的SOC值，最后通过SOC算法能准确地估算出该电池组使用状态。
与安时积分法比较，本修正方法无需考虑电流的采样频率和精度的变化，同时又综合了温度、电压、电池本身性能等因素，所以，得到的曲线不存在所说的积分误差，准确性大大地提高。
与智能算法比较，本修正方法不用大量的试验数据为测试基础，简单可靠，并且从电池模块的真实情况出发，避免了所建模型自身存在的偏差，可以正确地推算出SOC值。
经大量试验数据显示，通过本修正方法得到的曲线与电池的实际曲线近似，所以，利用本修正方法得出OCV-SOC曲线关系相当准确，也就是说，通过本法能够准确得出电池组的剩余电量。
本修正方法可由生产厂家编成程序，集成在电动车内，并由电脑自行按上述步骤操作，用户无需任何专业经验，只需启动相应的程序即可，简单方便，安全可靠。
实施例2：
本实施例采用上述DC/DC模块的电路结构，其修正方法，是按顺序以下步骤，
（1）通过电池管理系统找出上次电池组放电时最先截止的电池模块是第1个电池模块，即确定第1个电池模块为运行状况最差的电池模块。
（2）先把第1、2个测试开关闭合，使第1个电池模块和DC/DC模块接通。接着，启动外部电源对第1个电池进行充放电测试，通过电池管理系统记录测试充电过程中的电压、电流和温度值。
（3）以步骤2得出的测量值，根据OCV-SOC的公式计算出最差的电池模块的OCV-SOC曲线。
（4）根据最差的电池模块的OCV-SOC曲线关系，通过电池管理系统修正或重新计算电池组的SOC值，最后通过SOC算法能准确地估算出该电池组使用状态。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，包括：修正电路，电源、充放电模块、由N个电池模块串联组成的电池组和用于监测电池模块电压、温度和电流的电池管理系统，其中，N为大于或等于2的整数，所述电源与充放电模块连接，该充放电模块又分别与每个电池模块对应连接；所述电源为车载蓄电池，充放电模块为DC/DC模块；还包括N+1个测试开关，该测试开关、电池模块、充放电模块满足以下连接关系：第X个电池模块的正极与第X个测试开关的第一端连接，第X个电池的负极与第X+1个测试开关的第一端连接，第X个测试开关的第二端和第X+1个测试开关的第二端之间连接有所述充放电模块，其中，X为整数且满足1≤X≤N；
其特征在于：进行以下步骤，
（1）确定电池组中运行状况最差的电池模块；
（2）对最差的电池模块分别进行充电、放电测试，并得到测试过程中用于计算OCV-SOC曲线的测量值，其包括，电压值、温度值和电流值；
（3）以步骤2得出的测量值，计算出最差的电池模块的OCV-SOC曲线；
（4）根据最差的电池模块的OCV-SOC曲线关系，通过电池管理系统修正或重新计算电池组的SOC值。
2.根据权利要求1所述的一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，其特征在于：所述步骤1具体是指，通过电池管理系统找出上次电池组充放电时最先截止的电池模块，将作为该电池组中最差的电池模块。
3.根据权利要求1所述的一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，其特征在于：所述步骤1具体是指，通过电池管理系统统计据上次OCV-SOC修正至本次，电池组充放电时最先放电截止次数最多的电池模块，将其作为该电池组中最差的电池模块。
4.根据权利要求1所述的一种方便操作的电动车用电池组OCV-SOC曲线的修正方法，其特征在于：所述步骤1具体是指，通过电池管理系统自动判断出电池组中最差的电池模块。
CN201210038579.1A 2012-02-21 2012-02-21 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法 Active CN103259055B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210038579.1A CN103259055B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210038579.1A CN103259055B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103259055A CN103259055A (zh) 2013-08-21
CN103259055B true CN103259055B (zh) 2016-08-03

Family

ID=48962847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210038579.1A Active CN103259055B (zh) 2012-02-21 2012-02-21 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103259055B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656030B (zh) * 2015-02-02 2018-04-27 王金全 一种适合液流电池soc-ocv曲线标定的方法
CN106324507A (zh) * 2015-06-26 2017-01-11 北汽福田汽车股份有限公司 动力电池的性能检测方法及系统
JP6830318B2 (ja) * 2016-01-15 2021-02-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子管理装置、蓄電素子モジュール、車両および蓄電素子管理方法
CN106443482B (zh) * 2016-11-03 2020-01-24 珠海市魅族科技有限公司 电子设备及其电池放电曲线校准方法
CN107024665B (zh) * 2017-05-17 2019-12-27 苏州协鑫集成储能科技有限公司 电池的剩余容量校准方法
CN107340479B (zh) * 2017-06-16 2020-10-09 山东大学 一种提高电动汽车动力电池soc计算精度的方法及系统
JP6863258B2 (ja) * 2017-12-12 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 二次電池システムおよび二次電池の活物質の応力推定方法
JP6927009B2 (ja) * 2017-12-12 2021-08-25 トヨタ自動車株式会社 二次電池システムおよび二次電池のｓｏｃ推定方法
CN108303657B (zh) * 2018-03-01 2020-05-22 杭州高特新能源技术有限公司 电池开路电压与soc曲线获取方法
CN112557905B (zh) * 2019-09-25 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 电池组及其数据处理方法、计算机设备、介质和车辆
EP4303601A4 (en) * 2021-03-25 2024-07-10 Huawei Digital Power Tech Co Ltd ENERGY STORAGE SYSTEM CONTROL METHOD AND ENERGY STORAGE SYSTEM
CN114200325B (zh) * 2021-11-05 2024-02-20 深圳优地智能有限公司 一种电池电量校准方法、机器人的控制装置及机器人
CN114089203B (zh) * 2021-11-11 2024-03-01 许继集团有限公司 一种电化学储能系统自动标定及soc估算方法
CN114137346B (zh) * 2021-11-26 2023-09-12 国网湖南省电力有限公司 一种基于数模仿真平台的储能电站电池管理系统测试装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662051A (zh) * 2008-08-26 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 电池组均衡充电方法和装置
CN101882699A (zh) * 2010-06-28 2010-11-10 惠州市亿能电子有限公司 动力电池组充放电均衡控制方法
CN102005797A (zh) * 2010-12-08 2011-04-06 夏正奎 锂离子动力电池主动式自管理充电装置
CN102355031A (zh) * 2011-10-29 2012-02-15 重庆大学 一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101662051A (zh) * 2008-08-26 2010-03-03 比亚迪股份有限公司 电池组均衡充电方法和装置
CN101882699A (zh) * 2010-06-28 2010-11-10 惠州市亿能电子有限公司 动力电池组充放电均衡控制方法
CN102005797A (zh) * 2010-12-08 2011-04-06 夏正奎 锂离子动力电池主动式自管理充电装置
CN102355031A (zh) * 2011-10-29 2012-02-15 重庆大学 一种磷酸铁锂动力电池组主动均衡充电方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103259055A (zh) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103259055B (zh) 一种方便操作的电动车用电池组ocv-soc曲线的修正电路及方法
Jiaqiang et al. Effects analysis on active equalization control of lithium-ion batteries based on intelligent estimation of the state-of-charge
CN106772072B (zh) 一种基于电池特性曲线的soc估算方法及装置
CN103941195B (zh) 基于小模型误差准则扩展卡尔曼滤波的电池soc估计方法
KR101547006B1 (ko) 배터리 잔존 용량 추정 장치 및 방법
CN103823189B (zh) 动力电池组的剩余容量的计算方法
CN105607004B (zh) 一种锂离子电池包健康状态评估方法及系统
CN103257323A (zh) 一种锂离子电池剩余可用能量的估计方法
CN102680795B (zh) 一种二次电池内阻的实时在线估计方法
CN103744026A (zh) 基于自适应无迹卡尔曼滤波的蓄电池荷电状态估算方法
CN109557477A (zh) 一种电池系统健康状态估算方法
CN107271905A (zh) 一种用于纯电动汽车的电池容量主动估计方法
CN106872906B (zh) 一种基于ocv曲线修正soc的方法与系统
CN104459551A (zh) 一种电动汽车动力电池能量状态估算方法
CN103529393A (zh) 一种汽车动力锂电池soc估算方法
CN104201749A (zh) 主动均衡电池管理系统及方法
CN104502858A (zh) 基于后向差分离散模型的动力电池soc估计方法与系统
CN102540096A (zh) 一种用于磷酸铁锂动力电池剩余容量估算自修正的方法
CN104597405A (zh) 一种电动汽车用锂离子电池电量检测方法
CN103267953B (zh) 一种磷酸铁锂动力电池soc的估算方法
CN107255757B (zh) 一种基于动态容值修正的超级电容器荷电状态估计方法
CN103105587A (zh) 一种电池组实际容量的计算方法
CN103529397B (zh) 一种估算电池电量的方法及电池电量管理系统
CN104198947A (zh) 一种锂离子电池剩余容量的估算系统及方法
CN104242393A (zh) 基于动态soc估算系统的电池管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant