CN103616646A - 一种利用ocv-soc曲线修正soc的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，首先开机检测电池静置时间T；判断电池静置时间T是否超过预设限值；当超过预设限值时，执行下一步操作；获取电池最低单体电压cellv_min及当前SOC值；在OCV-SOC曲线较为平缓的区间上设置至少三个特征点Pn及相应且适当偏低的SOC值SOCn；电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正。与现有技术相比，本发明的优点是：增加了SOC修正机会，提高了SOC估算精度，可以将SOC值修正到趋于合理值的一个区间内，能够有效应对SOC初始值不对或电池由于长期静置导致自放电造成的SOC下降的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种修正SOC的方法，具体地说是一种利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法。
背景技术
电动汽车要求电池管理系统实时准确提供SOC值，而电池SOC估算是电池管理系统的重点和难点。在实际应用中，磷酸铁锂电池的SOC估算常用的方法有简单有效的开路电压法和安时积分法。开路电压法需要电池静置足够长的时间，同时电池SOC随开路电压变化明显，当电池管理系统上电工作时根据单体电压估算电池的初始SOC值。磷酸铁锂电池通常利用其OCV-SOC曲线的低端和高端线性区间进行SOC估算。安时积分法是目前应用最广泛最简单易行的估算方法。在电池的工作过程中，将电池的充放电电流对时间进行积分运算，然后估算电池的动态SOC值。安时积分法对电流采样精度要求较高，否则长时间运行后可能产生较大的累积误差。也有采用开路电压法和安时积分法相结合的方法。在电池长时间运行后由安时积分累计的SOC误差较大，需要利用电池充分静置后的开路电压修正SOC。磷酸铁锂电池由于具有较长的充放电平台区间，当电池充分静置后，如果单体电压处于平台区间范围内，则无法进行准确的SOC修正。特别是磷酸铁锂电池应用于混合动力车辆的情况，混合动力车辆电池的SOC使用区间与磷酸铁锂电池的平台区间基本重合，混合动力车辆长时间运行后累计的SOC误差将越来越大，无法满足车辆应用实际需求。
本发明提出一种利用磷酸铁锂电池OCV-SOC曲线特征点进行SOC修正的方法。在开路电压法和安时积分法的基础上，提高磷酸铁锂电池在平台区间SOC的估算精度。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是：提供一种利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，增加了SOC修正机会，提高了SOC估算精度，将SOC值修正到趋于合理值的一个区间内。
为了解决上述问题，本发明的利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法为
S1：开机检测电池静置时间T；
S2：判断电池静置时间T是否超过预设限值；若超过，执行下一步操作；若没超过，则返回至S1；
S3：获取电池最低单体电压cellv_min及当前SOC值；
S4：在OCV-SOC曲线较为平缓的区间上设置至少三个特征点Pn及相应且适当偏低的SOC值SOCn；
S5：电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正。
优选的，所述的电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正步骤为：
如果电池最低单体电压cellv_min 大于特征点的电压值cellv_n且原SOC值小于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果电池最低单体电压cellv_min 小于特征点的电压值cellv_n且原SOC值大于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果是其他情况，则原SOC值不变。
优选的，所述的SOCn为考虑单体电压测量误差10mv及电池一致性差问题后，对特征点Pn对应的SOC值做出的适当偏低处理后的值。
与现有技术相比，本发明具有的优点是：增加了SOC修正机会，提高了SOC估算精度，可以将SOC值修正到趋于合理值的一个区间内，能够有效应对SOC初始值不对或电池由于长期静置导致自放电造成的SOC下降的情况。
附图说明
图1 为本发明实施的利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法流程图。
图2 为图1中电池最低单体电压与各特征点的电压值的比较判决与SOC值的修正方法流程图。
图3为OCV-SOC曲线图。
术语解释：OCV为开路电压；SOC为荷电状态。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本发明的具体实施方式如图1～图2所示，一种利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，该方法为
S1：开机检测电池静置时间T。
S2：判断电池静置时间T是否超过预设限值；若超过，执行下一步操作；若没超过，则返回至S1。
S3：获取电池最低单体电压cellv_min及当前SOC值。
S4：在OCV-SOC曲线较为平缓的区间上设置至少三个特征点Pn及相应且适当偏低的SOC值SOCn。
OCV-SOC曲线如图3所示，该曲线为某厂家生产的磷酸鉄锂电池的OCV-SOC曲线。
特征点Pn的设置是根据磷酸铁锂电池的OCV-SOC曲线特征综合分析得出。具体分析如下：
在图2中曲线较为平缓的区间上，在SOC=65%处明显短暂上升，该点将曲线分为上升前平台，上升点和上升后平台三部分。图2中，设置了五个特征点P1～P5，其中，P1、P2为上升前平台的两个端点值，P3为上升点，P4、P5为上升后平台的两个端点值。
SOCn的设置为考虑单体电压测量误差10mv及电池一致性差问题后，对特征点Pn对应的SOC值做出的适当偏低处理后的值。
具体的特征点Pn与对应的SOCn如表一所示，各特征点的具体位置如图3所示。
表一 特征点Pn与SOCn的对应关系表
S5：电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正；具体流程如图2所示。
如果电池最低单体电压cellv_min 大于特征点的电压值cellv_n且原SOC值小于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果电池最低单体电压cellv_min 小于特征点的电压值cellv_n且原SOC值大于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果是其他情况，则原SOC值不变。
例如当电池最低单体电压cellv_min为3.3V时，正常情况下电池SOC值应大于60%。
cellv_min=3.3V>cellv_1=3.286V，如果原SOC值小于35%，则修正SOC值为30%，如果原SOC值大于35%， SOC值不变；
cellv_min=3.3V>cellv_2=3.296V，如果原SOC值小于60%，则修正SOC值为35%，如果原SOC值大于60%， SOC值不变；
cellv_min=3.3V<cellv_1=3.314V，如果原SOC值大于65%，则修正SOC值为60%，如果原SOC值小于65%， SOC值不变；
cellv_min=3.3V<cellv_1=3.33V，如果原SOC值大于70%，则修正SOC值为65%，如果原SOC值小于70%， SOC值不变；
cellv_min=3.3V<cellv_1=3.338V，如果原SOC值大于95%，则修正SOC值为70%，如果原SOC值小于95%， SOC值不变。
本发明提供的方法简单实用，通常与开路电压法和安时积分法同时使用。特别是磷酸铁锂电池静置后单体电压处于平台区间的情况，可以将SOC控制在具体的一个合理区间范围内。
以上所述为本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，其特征在于：该方法为
S1：开机检测电池静置时间T；
S2：判断电池静置时间T是否超过预设限值；若超过，执行下一步操作；若没超过，则返回至S1；
S3：获取电池最低单体电压cellv_min及当前SOC值；
S4：在OCV-SOC曲线较为平缓的区间上设置至少三个特征点Pn及相应且适当偏低的SOC值SOCn；
S5：电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正。
2.根据权利要求1所述的利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，其特征在于，所述的电池最低单体电压cellv_min与各特征点的电压值cellv_n的比较判决与SOC值的修正步骤为：
如果电池最低单体电压cellv_min 大于特征点的电压值cellv_n且原SOC值小于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果电池最低单体电压cellv_min 小于特征点的电压值cellv_n且原SOC值大于该特征点对应的SOC值，则修正后的SOC值为与特征点Pn对应的SOCn；
如果是其他情况，则原SOC值不变。
3.根据权利要求1所述的利用OCV-SOC曲线修正SOC的方法，其特征在于，所述的SOCn为考虑单体电压测量误差10mv及电池一致性差问题后，对特征点Pn对应的SOC值做出的适当偏低处理后的值。
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