CN106597339A - 一种电池荷电状态的修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池荷电状态的修正方法及装置，先获取电池当前荷电状态和电池理论荷电状态，再对电池理论荷电状态进行校验，若校验通过，进一步判断电池是否符合修正条件，如果符合，将电池当前荷电状态修正至电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对电池当前荷电状态进行修正。本发明所述电池荷电状态的修正方法及装置，在修正前，会先对电池理论荷电状态进行校验，只有电池理论荷电状态校验通过后，才会将电池当前荷电状态修正至该电池理论荷电状态，确保了用于修正的电池理论荷电状态的合理性，从而提供了一种准确有效的电池荷电状态的修正方法及装置。

Description

一种电池荷电状态的修正方法及装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池荷电状态的修正方法及装置。

背景技术

动力电池已被广泛应用于工业、日常生活等领域，对电池荷电状态(SOC)的估算已成为电池管理的重要环节。但是，由于电池结构复杂，电池的荷电状态受放电电流、电池内部温度、自放电、老化等因素的影响，使得SOC的估算困难。

目前SOC估算方法有:开路电压法、安时积分法、内阻法、神经网络和卡尔曼滤波法等，开路电压法由于要获取电池的开路电压，因此需要长时间静置电池组，内阻法存在着估算内阻的困难，在硬件上也难以实现，神经网络和卡尔曼滤波法则由于系统设置的困难，而且在电池管理系统中应用时成本很高，不具备优势，因此相对于开路电压法、内阻法、神经网络和卡尔曼滤波法而言，安时积分法由于简单、有效而常被采用。

采用安时积分法估算电池荷电状态的过程中，若电流测量不准，将造成SOC计算误差，长期积累，误差就会越来越大，因此需要对电池荷电状态进行修正，具体修正方法如下：首先通过计算或者查表得到当前状态下的电池理论荷电状态，然后对比电池当前荷电状态和理论荷电状态，如果电池当前荷电状态和理论荷电状态的差值超过设定阈值，则进行修正，将电池当前荷电状态修正到理论荷电状态，从而完成对电池荷电状态的判断、修正过程。因此，现有技术中对电池荷电状态的修正方法，主要依托于电池的理论荷电状态，若电池理论荷电状态不合理，将会直接影响到对电池荷电状态的修正的准确性。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中对电池荷电状态的修正方法，主要依托于电池的理论荷电状态，若电池理论荷电状态不合理，将会直接影响到对电池荷电状态的修正的准确性，从而提供一种准确有效的电池荷电状态的修正方法及装置。

为此，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种电池荷电状态的修正方法，包括如下步骤：

获取电池当前荷电状态；

获取电池理论荷电状态；

对所述电池理论荷电状态进行校验；

若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。

本发明所述的电池荷电状态的修正方法，所述对所述电池理论荷电状态进行校验的步骤包括：

获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差；

根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围；

判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

本发明所述的电池荷电状态的修正方法，通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述静态误差：

预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系；

根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。

本发明所述的电池荷电状态的修正方法，通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述动态误差：

采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值；

采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值；

将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

本发明所述的电池荷电状态的修正方法，根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围的步骤包括：

将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值；

将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。

本发明还提供了一种电池荷电状态的修正装置，包括：

当前荷电状态获取单元，用于获取电池当前荷电状态；

理论荷电状态获取单元，与所述当前荷电状态获取单元耦接，用于获取电池理论荷电状态；

校验单元，与所述理论荷电状态获取单元耦接，用于对所述电池理论荷电状态进行校验；

修正单元，与所述校验单元耦接，若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。

本发明所述的电池荷电状态的修正装置，所述校验单元包括：

误差获取单元，与所述理论荷电状态获取单元耦接，用于获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差；

合理范围获取单元，与所述误差获取单元耦接，用于根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围；

判断单元，与所述合理范围获取单元耦接，用于判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

本发明所述的电池荷电状态的修正装置，所述误差获取单元包括：

对应关系建立单元，用于预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系；

静态误差获取单元，与所述对应关系建立单元耦接，用于根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。

本发明所述的电池荷电状态的修正装置，所述误差获取单元包括：

第一累积误差值获取单元，与所述理论荷电状态获取单元耦接，用于采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值；

第二累积误差值获取单元，与所述理论荷电状态获取单元耦接，用于采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值；

动态误差获取单元，与所述第一累积误差值获取单元和所述第二累积误差值获取单元耦接，用于将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

本发明所述的电池荷电状态的修正装置，所述合理范围获取单元包括：

第一边界值获取单元，与所述误差获取单元耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值；

第二边界值获取单元，与第一边界值获取单元耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的电池荷电状态的修正方法及装置，先获取电池当前荷电状态和电池理论荷电状态，再对电池理论荷电状态进行校验，若校验通过，进一步判断电池是否符合修正条件，如果符合，将电池当前荷电状态修正至电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对电池当前荷电状态进行修正。本发明所述电池荷电状态的修正方法及装置，在修正前，会先对电池理论荷电状态进行校验，只有电池理论荷电状态校验通过后，才会将电池当前荷电状态修正至该电池理论荷电状态，确保了用于修正的电池理论荷电状态的合理性，从而提供了一种准确有效的电池荷电状态的修正方法及装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中电池荷电状态的修正方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例1中对电池理论荷电状态进行校验的步骤的流程图；

图3为本发明实施例1中获取静态误差的步骤的流程图；

图4为本发明实施例1中获取动态误差的步骤的流程图；

图5为本发明实施例1中获取电池理论荷电状态的合理范围的步骤的流程图；

图6为本发明实施例2中电池荷电状态的修正装置的一个具体示例的原理框图。

附图标记：

1-当前荷电状态获取单元，2-理论荷电状态获取单元，3-校验单元，4-修正单元，31-误差获取单元，32-合理范围获取单元，33-判断单元，311-对应关系建立单元，312-静态误差获取单元，313-第一累积误差值获取单元，314-第二累积误差值获取单元，315-动态误差获取单元，321-第一边界值获取单元，322-第二边界值获取单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种电池荷电状态的修正方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1.获取电池当前荷电状态。具体地，可以选用安时积分法来获取车辆运行过程中的电池当前荷电状态。

S2.获取电池理论荷电状态。具体地，可以选用现有技术中的任意一种能够获取电池理论荷电状态的方法来获取电池理论荷电状态。

S3.对所述电池理论荷电状态进行校验。具体地，通过对电池理论荷电状态进行校验，可以检测电池理论状态是否合理，确保了修正的准确有效性。

S4.若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。具体地，可以采用如下方式来判断电池是否符合修正条件：计算电池当前荷电状态和电池理论荷电状态的差值，并将该差值与预设阈值相比较，若差值超过预设阈值，则判断符合修正条件；若差值未超过预设阈值，则判断不符合修正条件，无需修正。若电池理论荷电状态未通过校验，则说明电池理论荷电状态不合理，存在偏差，此时不对电池当前荷电状态进行修正，可以避免将电池当前荷电状态修正至不合理的电池理论荷电状态。

优选地，如图2所示，所述步骤S3可以包括：

S31.获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差。具体地，如图3所示，可以通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述静态误差：

S311.预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系。具体地，可以通过多次测试，建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系。可以将上述对应关系存入整车控制器或者电池管理系统中，便于行车过程中的查询。

S312.根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。具体地，获取到电池当前荷电状态后，根据电池当前荷电状态从该对应关系中提取出其对应的静态误差。

具体地，如图4所示，可以通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述动态误差：

S313.采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值。具体地，充电电流测量误差可以采用如下方式获取：先获取电池充电过程中的充电电流(可以用实验室的实验设备来测量)，再获取电池充电过程中由电流传感器(车载)采集的充电电流，将实验设备测得的充电电流与电流传感器采集的充电电流相比较，就能获取到充电电流测量误差了。然后采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值。

S314.采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值。具体地，放电电流测量误差可以采用如下方式获取：先获取电池放电过程中的放电电流(可以用实验室的实验设备来测量)，再获取电池放电过程中由电流传感器(车载)采集的放电电流，将实验设备测得的放电电流与电流传感器采集的放电电流相比较，就能获取到放电电流测量误差了。然后采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值。

S315.将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

S32.根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围。具体地，如图5所示，所述步骤S32可以包括：

S321.将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值。

S322.将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。

上述合理范围综合考虑了车辆运行状态中电池的当前荷电状态、充放电过程中的静态误差和动态误差，从而给出了符合车辆实际运行状态的电池理论荷电状态的合理范围，为电池理论荷电状态的校验提供了参考依据。

S33.判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

本实施例所述电池荷电状态的修正方法，在修正前，会先对电池理论荷电状态进行校验，只有电池理论荷电状态校验通过后，并且在所述电池符合修正条件的情况下，才会将电池当前荷电状态修正至该电池理论荷电状态，确保了用于修正的电池理论荷电状态的合理性，从而提供了一种准确有效的电池荷电状态的修正方法。

实施例2

本实施例提供了一种电池荷电状态的修正装置，如图6所示，包括：

当前荷电状态获取单元1，用于获取电池当前荷电状态。

理论荷电状态获取单元2，与所述当前荷电状态获取单元1耦接，用于获取电池理论荷电状态。

校验单元3，与所述理论荷电状态获取单元2耦接，用于对所述电池理论荷电状态进行校验。

修正单元4，与所述校验单元3耦接，若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。

优选地，所述校验单元3可以包括：

误差获取单元31，与所述理论荷电状态获取单元2耦接，用于获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差。

优选地，所述误差获取单元31可以包括：

对应关系建立单元311，用于预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系。

静态误差获取单元312，与所述对应关系建立单元311耦接，用于根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。

优选地，所述误差获取单元31可以包括：

第一累积误差值获取单元313，与所述理论荷电状态获取单元2耦接，用于采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值。

第二累积误差值获取单元314，与所述理论荷电状态获取单元2耦接，用于采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值。

动态误差获取单元315，与所述第一累积误差值获取单元313和所述第二累积误差值获取单元314耦接，用于将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

合理范围获取单元32，与所述误差获取单元31耦接，用于根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围。优选地，所述合理范围获取单元32可以包括：

第一边界值获取单元321，与所述误差获取单元31耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值。

第二边界值获取单元322，与第一边界值获取单元321耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。

判断单元33，与所述合理范围获取单元32耦接，用于判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

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。

Claims (10)

1.一种电池荷电状态的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取电池当前荷电状态；

获取电池理论荷电状态；

对所述电池理论荷电状态进行校验；

若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。

2.根据权利要求1所述的电池荷电状态的修正方法，其特征在于，所述对所述电池理论荷电状态进行校验的步骤包括：

获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差；

根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围；

判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

3.根据权利要求2所述的电池荷电状态的修正方法，其特征在于，通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述静态误差：

预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系；

根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。

4.根据权利要求2所述的电池荷电状态的修正方法，其特征在于，通过如下步骤获取电池当前荷电状态的所述动态误差：

采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值；

采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值；

将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

5.根据权利要求4所述的电池荷电状态的修正方法，其特征在于，根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围的步骤包括：

将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值；

将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。

6.一种电池荷电状态的修正装置，其特征在于，包括：

当前荷电状态获取单元(1)，用于获取电池当前荷电状态；

理论荷电状态获取单元(2)，与所述当前荷电状态获取单元(1)耦接，用于获取电池理论荷电状态；

校验单元(3)，与所述理论荷电状态获取单元(2)耦接，用于对所述电池理论荷电状态进行校验；

修正单元(4)，与所述校验单元(3)耦接，若校验通过，则进一步判断所述电池是否符合修正条件，如果符合，则将所述电池当前荷电状态修正至所述电池理论荷电状态；若校验未通过，则不对所述电池当前荷电状态进行修正。

7.根据权利要求6所述的电池荷电状态的修正装置，其特征在于，所述校验单元(3)包括：

误差获取单元(31)，与所述理论荷电状态获取单元(2)耦接，用于获取电池当前荷电状态的静态误差和动态误差；

合理范围获取单元(32)，与所述误差获取单元(31)耦接，用于根据所述静态误差、所述动态误差和所述电池当前荷电状态获取所述电池理论荷电状态的合理范围；

判断单元(33)，与所述合理范围获取单元(32)耦接，用于判断所述电池理论荷电状态是否处于所述合理范围之内，若是，则校验通过，若否，则校验未通过。

8.根据权利要求7所述的电池荷电状态的修正装置，其特征在于，所述误差获取单元(31)包括：

对应关系建立单元(311)，用于预先建立电池荷电状态与电池荷电状态的静态误差之间的对应关系；

静态误差获取单元(312)，与所述对应关系建立单元(311)耦接，用于根据所述电池当前荷电状态从所述对应关系中提取与所述电池当前荷电状态对应的静态误差。

9.根据权利要求7所述的电池荷电状态的修正装置，其特征在于，所述误差获取单元(31)包括：

第一累积误差值获取单元(313)，与所述理论荷电状态获取单元(2)耦接，用于采用安时积分法，根据充电电流测量误差获取充电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第一累积误差值；

第二累积误差值获取单元(314)，与所述理论荷电状态获取单元(2)耦接，用于采用安时积分法，根据放电电流测量误差获取放电电流测量误差导致的电池当前荷电状态下的第二累积误差值；

动态误差获取单元(315)，与所述第一累积误差值获取单元(313)和所述第二累积误差值获取单元(314)耦接，用于将所述第一累积误差值和所述第二累积误差值作为电池当前荷电状态的动态误差。

10.根据权利要求9所述的电池荷电状态的修正装置，其特征在于，所述合理范围获取单元(32)包括：

第一边界值获取单元(321)，与所述误差获取单元(31)耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第二累积误差值相加得到所述合理范围的第一边界值；

第二边界值获取单元(322)，与第一边界值获取单元(321)耦接，用于将所述电池当前荷电状态、所述静态误差和所述第一累积误差值相加得到所述合理范围的第二边界值。