CN105738820A - 基于电池放电特性曲线及安时积分法修正soc的方法 - Google Patents

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    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC

Abstract

本发明公开一种基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其步骤如下：预存不同温度条件下电池的放电特性曲线，并在放电特性曲线中预设若干个修正点，所述修正点体现对应的放电电压Vn和电池容量SOCn；检测当前环境温度T，并根据温度T选择放电特性曲线；对电池进行持续放电测试，测试过程中实时检测当前电池的电压Vt，并计算电池当前剩余容量SOCt；当检测电压Vt放电至等于预设的修正点的放电电压Vn时，将SOCt与SOCn进行比较，若两者不一致，则将当前剩余容量SOCt修正为对应修正点的电池容量SOCn，否则不修正。本发明使得电池管理系统中所需存储的充电曲线修正数据少，运算简单快速，利于降低电池管理系统成本及其应用推广。

Description

基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法
技术领域
本发明涉及电源管理技术领域，具体为一种基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法。
背景技术
SOC(荷电状态，指蓄电池的剩余容量与其完全充满电时容量的比值)作为衡量电池组剩余电量的指标，对用户有很重要的作用，掌握不好电池的剩余电量，可造成电动汽车因没电而抛锚途中的风险。为了准确的估计电池组的SOC，电池管理系统(以下简称BMS)采用多种不同的方法，达到准确估算SOC的目的。在充电过程中，BMS会在充电结束时即电池充满电时将SOC修正到100％。但由于用户使用习惯和具体单次使用情况不同，特别是电动出租车、邮政车等运营车辆的时间要求比较紧，常常在运营期间未等到电池完全充满电就中断充电过程而继续运营。连续几次出现这样的情况，SOC由于未进行充满修正会存在较大误差，可能造成运营途中抛锚的不利情况。
目前在电池管理系统领域，大部分企业都只是利用开路电压法和安时积分法估算SOC，但这两种方法都有一定的局限性，其计算出来的SOC值误差较大。
发明内容
为了克服现有技术提及的缺点，本发明提供一种基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其步骤如下：
S1：预存不同温度条件下电池的放电特性曲线，并在放电特性曲线中预设若干个修正点，所述修正点体现对应的放电电压Vn和电池容量SOCn；
S2：检测当前环境温度T，并根据当前环境温度T选择相应的放电特性曲线；
S3：对电池进行持续放电测试，测试过程中实时检测当前电池的电压Vt，并计算电池当前剩余容量SOCt；当检测当前电池的电压Vt放电至等于预设的修正点的放电电压Vn时，将电池当前剩余容量SOCt与对应修正点的电池容量SOCn进行比较，若两者不一致，则将当前剩余容量SOCt修正为对应修正点的电池容量SOCn，否则不修正。
作为优选方式，还包括：
S4：当检测电池放电至最低放电电压Vn_min时，将电池当前剩余容量SOCt修正为0。
若电池的初始剩余容量SOC0为100％，且电池持续放电至最低放电电压Vmin时，通过安时积分法计算的电池放电电量Qt更新为电池的实际总电量Qmax。
作为优选方式，S3中计算电池当前剩余容量SOCt的方法为：
利用安时积分法计算开始放电至今电池的放电电量Qd，并换算为电池开始放电至今电池的放电容量SOCd；再利用公式SOCt＝SOC0-SOCd，计算出当前剩余容量SOCt；其中SOC0为电池的初始剩余容量。
作为优选方式，所述电池的电压Vt为电池当前最低单体电压值。
作为优选方式，在每一放电特性曲线中预设的修正点的数量不低于4个；其中至少包括电池满电量状态Vn_max点、电池放电至最低放电电压Vn_min点。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明在放电过程中计量总容量并修正。电池放电修正SOC到100％的方案相结合，是电池修正SOC到100％的方案的补充，增加了整个放电过程中SOCd估算的准确性；
2、可以有效防止充电中断情况下电池SOC出现较大误差和用户使用车辆途中抛锚的现象，利于电动出租车、邮政车等运营车辆增加运营时间和提高运营效率；
3、本发明采用的方法使得电池管理系统中所需存储的充电曲线修正数据少，运算简单快速，利于降低电池管理系统成本及其应用推广。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为某磷酸铁锂电池常温0.3C充电曲线及SOC预修正点示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1所示，一种基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其步骤如下：
S1：预存不同温度条件下电池的放电特性曲线，并在放电特性曲线中预设若干个修正点，所述修正点体现对应标准的放电电压Vn和电池容量SOCn；
S2：检测当前环境温度T，并根据当前环境温度T选择相应的放电特性曲线；
S3：对电池进行持续放电测试，测试过程中实时检测当前电池的电压Vt，并计算电池当前剩余容量SOCt；当检测当前电池的电压Vt放电至等于预设的修正点的放电电压Vn时，将电池当前剩余容量SOCt与对应修正点的电池容量SOCn进行比较，若两者不一致，则将当前剩余容量SOCt修正为对应修正点的电池容量SOCn，否则不修正。
作为优选方式，还包括：
S4：当检测电池放电至最低放电电压Vn_min时，将电池当前剩余容量SOCt修正为0。
若电池的初始剩余容量SOC0为100％，且电池持续放电至最低放电电压Vmin时，通过安时积分法计算的电池放电电量Qt更新为电池的实际总电量Qmax。
S3中计算电池当前剩余容量SOCt的方法为：
利用安时积分法计算开始放电至今电池的放电电量Qd，并换算为电池开始放电至今电池的放电容量SOCd；再利用公式SOCt＝SOC0-SOCd，计算出当前剩余容量SOCt；其中SOC0为电池的初始剩余容量。
所述电池的电压Vt为电池当前最低单体电压值。
具体的，在每一放电特性曲线中预设的修正点的数量不低于4个；其中至少包括电池满电量状态Vn_max点、电池放电至最低放电电压Vn_min点。
采用上述方法对磷酸铁锂电池进行修正SOC的测试：磷酸铁锂电池放电曲线事先通过电芯测试获得，然后分析提取预修正点数据并存储在电池管理系统中。由于放电曲线及预修正点数据受温度和充电倍率的影响明显，本实施例中以10℃和0.2C为测量间隔对温度范围为-25～55℃和充电倍率范围为0.1～1.1C内的放电曲线进行测试。
本实施例中提到的放电预修正点，是根据磷酸铁锂电池不同温度和倍率的放电曲线特征综合分析得出。以图2中的放电曲线为例，该曲线为某磷酸铁锂电池常温0.3C的放电曲线，本案例中选取A、B、C、D4个点作为预设的修正点，从图中可查出对应的Vn-A、SOCn-A、Vn-B、SOCn-B、Vn-C、SOCn-C、Vn-D、SOCn-D。
SOC作为衡量电池组剩余电量的指标，对用户有很重要的作用，单纯的开路电压法和安时积分法都有误差，而且随时间和使用环境不同误差更大。本专利利用电芯的放电电量计算比较精准，放电的总电量可精确反应整个电池组的电量，在放电过程中计算总放电电量SOCd。对当前电量SOCt采用软件算法修正。当前电量以安时积分法进行计算，再以电池本身特性曲线为基准进行修正。由于在放电过程中已经精准获取电池组电量，所以在充电过程可利用现有算法，不需进行修正，从而减轻系统负担。解决了现有电量算法的不足。从而使BMS对电池的电量能够精准的控制，并把准确的容量信息反馈给其它设备。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，其步骤如下：
S1：预存不同温度条件下电池的放电特性曲线，并在放电特性曲线中预设若干个修正点，所述修正点体现对应的放电电压Vn和电池容量SOCn；
S2：检测当前环境温度T，并根据当前环境温度T选择相应的放电特性曲线；
S3：对电池进行持续放电测试，测试过程中实时检测当前电池的电压Vt，并计算电池当前剩余容量SOCt；当检测当前电池的电压Vt放电至等于预设的修正点的放电电压Vn时，将电池当前剩余容量SOCt与对应修正点的电池容量SOCn进行比较，若两者不一致，则将当前剩余容量SOCt修正为对应修正点的电池容量SOCn，否则不修正。
2.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，还包括：
S4：当检测电池放电至最低放电电压Vn_min时，将电池当前剩余容量SOCt修正为0。
3.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，若电池的初始剩余容量SOC0为100％，且电池持续放电至最低放电电压Vmin时，通过安时积分法计算的电池放电电量Qt更新为电池的实际总电量Qmax。
4.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，S3中计算电池当前剩余容量SOCt的方法为：
利用安时积分法计算开始放电至今电池的放电电量Qd，并换算为电池开始放电至今电池的放电容量SOCd；再利用公式SOCt＝SOC0-SOCd，计算出当前剩余容量SOCt。
5.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，所述电池的电压Vt为电池当前最低单体电压值。
6.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，在每一放电特性曲线中预设的修正点的数量不低于4个。
7.根据权利要求1所述的基于电池放电特性曲线及安时积分法修正SOC的方法，其特征在于，所述修正点至少包括电池满电量状态Vn_max点和电池放电至最低放电电压Vn_min点。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814330A (zh) * 2017-01-12 2017-06-09 珠海市魅族科技有限公司 电量计量方法及装置
CN107064847A (zh) * 2017-04-18 2017-08-18 洛阳宝盈智控科技有限公司 一种电动汽车电池荷电状态校正方法及装置
CN107315147A (zh) * 2017-05-18 2017-11-03 四川长虹电器股份有限公司 一种动力电池soc动态估算方法
CN108051754A (zh) * 2017-12-13 2018-05-18 国机智骏（北京）汽车科技有限公司 车辆锂电池的剩余电量计算方法、装置、系统及车辆
CN108061865A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 衢州量智科技有限公司 电动汽车锂电池容量的校正方法以及校正装置
CN108279385A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 深圳市道通智能航空技术有限公司 电池的电量状态估算方法、装置及电子设备
CN109444749A (zh) * 2018-11-01 2019-03-08 深圳市恒翼能科技有限公司 用于锂电池容量测量的温度补偿系统及方法、存储介质
CN109459704A (zh) * 2018-09-21 2019-03-12 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置
CN111509313A (zh) * 2020-04-26 2020-08-07 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种用于磷酸铁锂电池的soc修正方法
CN112363057A (zh) * 2020-09-21 2021-02-12 惠州市蓝微电子有限公司 一种提高soc精度的估算方法及电池管理系统
CN114089203A (zh) * 2021-11-11 2022-02-25 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
CN114407727A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 四川野马汽车股份有限公司 一种电动汽车充电剩余时间的估算方法及系统
WO2022183976A1 (zh) * 2021-03-02 2022-09-09 翱捷科技股份有限公司 一种基于库仑计测量电池剩余电量的方法与系统

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814330A (zh) * 2017-01-12 2017-06-09 珠海市魅族科技有限公司 电量计量方法及装置
CN107064847A (zh) * 2017-04-18 2017-08-18 洛阳宝盈智控科技有限公司 一种电动汽车电池荷电状态校正方法及装置
CN107315147A (zh) * 2017-05-18 2017-11-03 四川长虹电器股份有限公司 一种动力电池soc动态估算方法
CN108051754B (zh) * 2017-12-13 2020-09-08 国机智骏汽车有限公司 车辆锂电池的剩余电量计算方法、装置、系统及车辆
CN108051754A (zh) * 2017-12-13 2018-05-18 国机智骏（北京）汽车科技有限公司 车辆锂电池的剩余电量计算方法、装置、系统及车辆
CN108061865A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 衢州量智科技有限公司 电动汽车锂电池容量的校正方法以及校正装置
CN108279385A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 深圳市道通智能航空技术有限公司 电池的电量状态估算方法、装置及电子设备
CN109459704B (zh) * 2018-09-21 2021-09-10 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置
CN109459704A (zh) * 2018-09-21 2019-03-12 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置
CN109444749A (zh) * 2018-11-01 2019-03-08 深圳市恒翼能科技有限公司 用于锂电池容量测量的温度补偿系统及方法、存储介质
CN111509313A (zh) * 2020-04-26 2020-08-07 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种用于磷酸铁锂电池的soc修正方法
CN111509313B (zh) * 2020-04-26 2021-07-13 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种用于磷酸铁锂电池的soc修正方法
CN112363057A (zh) * 2020-09-21 2021-02-12 惠州市蓝微电子有限公司 一种提高soc精度的估算方法及电池管理系统
WO2022183976A1 (zh) * 2021-03-02 2022-09-09 翱捷科技股份有限公司 一种基于库仑计测量电池剩余电量的方法与系统
CN114089203A (zh) * 2021-11-11 2022-02-25 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
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
CN114407727A (zh) * 2022-01-24 2022-04-29 四川野马汽车股份有限公司 一种电动汽车充电剩余时间的估算方法及系统

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