CN107959070B - 一种soc修正方法及电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种SOC修正方法及电池管理系统,该SOC修正方法包括:获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;根据预设的SOC‑OCV曲线数据,查找与最低表面温度和最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据真实剩余电量计算目标单体差异;基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定目标单体差异对应的目标修正模式;按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束。可见,本发明实施例提供的方案是针对放电曲线的整个区域进行修正的,考虑到放电曲线不同区域单体差异程度的区别,从而可以有针对性地进行SOC修正,大大提高了SOC的估算精准度。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域,特别涉及一种SOC修正方法及电池管理系统。
背景技术
SOC(剩余电量,State of Charge),是指蓄电池的剩余电量与其完全充满电状态时电量的比值。电池包往往由多个电池单体构成,各个电池单体的物理特性具有差异。充电过程中,物理特性好的电池单体充满电时,物理特性差的电池单体一般还未充满电。为防止过充,通常将物理特性好的电池单体充满电时电池包的SOC标定为100%,而电池包的真实电量与其完全充满电状态时的电量相比并未达到百分之百。可见,若放电过程不能对SOC进行有效修正,则容易造成SOC估算误差较大,尤其是当SOC的数值较小时,电池包所标定的剩余电量要远大于电池包的真实电量,这种情况下容易发生电动汽车抛锚现象。
以锂电池放电曲线为例,参见图1,该放电曲线具有平台区(虚线左侧区域)和下降区(虚线右侧区域),而传统的开路电压法仅在SOC小于一定数值后才进行修正,也就是只对下降区进行SOC修正,当不满足SOC修正条件时无法进行SOC修正,如对浅充浅放的行驶工况而言(电池包SOC处于平台区)便无法进行SOC修正,并且SOC的估算误差会随电池包的电量衰减而越来越大。因此,降低SOC估算误差成为提供正确行车指导的首要解决问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种SOC修正方法及电池管理系统,以实现对电池包SOC的有效修正,降低SOC的估算误差。
为达到上述目的,本发明实施例公开了一种SOC修正方法,应用于电池包的放电过程,所述方法包括:
获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值;
根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异;其中,所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体;
基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式;其中,所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式;
按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束。
优选的,所述修正结束条件包括:
基于所述目标修正模式进行SOC修正后的所述目标单体差异的当前数值小于等于第一设定阈值,或者
检测到针对所述目标电池包的结束放电信号。
优选的,所述方法还包括:
结束SOC修正之后,将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值;
在所述获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压的步骤之前,所述方法还包括:
获得本次SOC修正对应的单体差异初始值;
判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值;
若为是,则继续执行所述获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压的步骤;
若为否,则按照预设的二次修正模式进行二次修正。
优选的,在所述根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异的步骤之前,所述方法还包括:
获得所述目标电池包的上一次充电方式;其中,所述充电方式包括快充和慢充两种充电方式;
所述根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量的步骤,包括:
根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度、所述最小单体电压和所述上一次充电方式相对应的真实剩余电量;其中,所述预设电池单体为构成所述目标电池包且充电方式相同的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体。
优选的,所述目标单体差异按照取值范围划分为3个区间段,按照以下方式进行SOC修正,包括:
获得电池包本次的真实放电量;
按照单体差异所属区间段对应的修正模式进行SOC修正,如下:
P1:若D≤4%,SOC后=SOC前-C;
P2:若4%<D≤20%,SOC后=SOC前-M*C;
P3:若D>20%,令D=20%,并按照修正模式P2进行SOC修正;
其中,SOC前为所述目标电池包进行SOC修正前所显示的剩余电量;SOC后为所述目标电池包进行SOC修正后所显示的剩余电量,P1为第一修正模式,P2为第二修正模式,P3为第三修正模式,M为第一修正系数且M>1,C为真实放电量,D为单体差异。
优选的,在所述目标电池包上一次SOC修正未完成的情况下,所述按照预设的二次修正模式进行二次修正的步骤,具体包括:
获得电池包本次的真实放电量C;
按照表达式SOC后′=SOC前′-N*C进行二次修正,其中,N为第二修正系数且N>1,C为真实放电量。
优选的,所述SOC-OCV曲线数据按照以下方式得到:
将所述预设电池单体静置于预设温度环境中,直至所述预设电池单体的温度处在预设温度范围内;
利用第一设定电流对所述预设电池单体充电,将所述预设电池单体的电压达到预设上限电压时对应的真实剩余电量标定为100%;
利用第二设定电流对所述预设电池单体放电,且所述预设电池单体每放电10%时标定对应的真实剩余电量和单体电压,直至所述预设电池单体的单体电压达到预设下限电压,得到所述SOC-OCV曲线数据。
优选的,所述的预设温度范围为23℃~27℃,所述第一设定电流为0.1~0.3库仑,所述第二设定电流为0.5~1.5库仑,所述上限电压为3~4伏,所述下限电压为1.8~2.8伏。
为达到上述目的,本发明实施例公开了一种电池管理系统,所述电池管理系统包括:处理器和存储器;其中,
所述处理器,用于在所述目标电池包的放电过程中,获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异;基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式;按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束;
所述存储器,用于存储所述最小单体电压和所述SOC-OCV曲线数据;
其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值;所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体;所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式。
优选的,所述处理器还用于:
将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值;以及
在获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压之前,获得本次SOC修正对应的单体差异初始值,判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值:若为是,则继续获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压,若为否,则按照预设的二次修正模式进行二次修正。
可见,本发明实施例提供的方案是针对放电曲线的整个区域进行修正的,而不是仅对放电曲线的下降区进行修正,而且考虑到放电曲线中单体差异程度的区别,预先建立了单体差异与修正模式的对应关系,并基于该对应关系确定目标电池包当前的目标单体差异,从而可以有针对有区别的进行SOC修正,大大提高了SOC的估算精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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为现有技术提供的一种锂电池放电曲线;
图2为本发明实施例提供的一种SOC修正方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种SOC修正方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
为实现对电池包SOC的有效修正,降低SOC的估算误差,本发明实施例提供了一种SOC修正方法及电池管理系统,下面首先对本发明实施例提供的SOC修正方法进行详细描述。
如图2所示,为本发明实施例提供的一种SOC修正方法的流程示意图。具体的,该SOC修正方法应用于电池包的放电过程,可以包括以下步骤:
S101:获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压。
其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值。
需要说明的是,这里提及的“最低表面温度”是针对目标电池包而言的。具体的,可以在目标电池包表面设定多个采集点,并针对所设定的各个温度采集点布置温度传感器,以及通过各个温度传感器采集得到各个采集点温度,进而得到目标电池包的最低表面温度。
S102:根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异。
这里提及的“SOC-OCV曲线数据”中OCV是指开路电压,为Open Circuit Voltage的缩写。
试验表明,锂电池的SOC-OCV曲线与锂电池的放电电压曲线趋势基本相同,具体的,在SOC的中间区间(20%<SOC<80%)内,锂电池的OCV变化极小,电池处于平台区;而在SOC的两端区间(SOC<10%和SOC>90%),OCV的变化率较大,锂电池的OCV-SOC曲线的中间区域平坦而头尾两端陡峭。
其中,所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标。具体的,当目标电池包的各个电池单体的性能一致性越差,表明各个电池单体之间的差异越明显,相应的,目标单体差异的数值也越大;反之,当目标电池包的各个电池单体的性能一致性越好,表明各个电池单体之间的差异越不明显,相应的,目标单体差异的数值也就越小。
一种实现方式中,可以将目标电池包所显示的SOC数值与根据SOC-OCV曲线数据查找到的真实剩余电量之差,确定为目标单体差异。当然,这里仅仅是列举了一种计算目标单体差异的具体方式,并不应该构成对本发明实施例的限定。
其中,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体。需要说明的是,为保持说明书布局清晰,后面将对得到SOC-OCV曲线数据的具体方式进行单独介绍。
S103:基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式。
其中,所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式。
这里的“预设对应关系”,是依据目标电池包的放电曲线的物理特性而设定的。实验数据表明,电池包的品牌或型号的不同,都有可能导致放电曲线的不同。需要说明的是,本发明实施例不需要对各个区间段的区间端点的数值进行限定,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。
在本发明的一个具体实施例中,可以将所述目标单体差异按照取值范围划分为3个区间段。具体的,可以所述按照以下方式进行SOC修正:
获得电池包本次的真实放电量;
按照单体差异所属区间段对应的修正模式进行SOC修正,如下:
P1:若D≤4%,SOC后=SOC前-C;
P2:若4%<D≤20%,SOC后=SOC前-M*C;
P3:若D>20%,令D=20%,并按照修正模式P2进行SOC修正;
其中,SOC前为所述目标电池包进行SOC修正前所显示的剩余电量;SOC后为所述目标电池包进行SOC修正后所显示的剩余电量,P1为第一修正模式,P2为第二修正模式,P3为第三修正模式,M为第一修正系数且M>1,C为真实放电量,D为单体差异。
在本发明的一个较佳实施例中,M=(0.9%)÷(0.7%),举例而言,若目标电池包本次的真实放电量C为0.7%,在估算剩余电量时,将该真实放电量修正为0.9%,从而得到修正后所显示的剩余电量SOC后,也就是说,在估算剩余电量SOC时,在真实放电量C的基础之上增加了0.2%的虚拟电量,因此,修正后估算的剩余电量SOC后比修正前估算的剩余电量SOC前在数值上减小了0.2%。
需要说明的是,M为第一修正系数,反映了对剩余电量SOC的修正程度的大小,M数值越大,对剩余电量SOC的修正程度越大,反之,M数值越小,对剩余电量SOC的修正程度越小。还需要说明的是,上述仅仅列举了本发明的一个较佳实施例,并不应该构成对本发明实施例的限定;本发明实施例也不需要对M的具体数值进行限定,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。另外,本发明实施例也不需要限定对真实放电量C进行修正时所增加的虚拟电量的数值,上述提及的虚拟电量0.2%仅为本发明实施例的一种较佳实现方式,并不应该构成对本发明实施例的限定。
S104:按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束。
具体的,这里提及的“修正结束条件”可以包括以下两种:(1)基于所述目标修正模式进行SOC修正后的所述目标单体差异的当前数值小于等于第一设定阈值;(2)检测到针对所述目标电池包的结束放电信号。
需要说明的是,第一种结束条件针对的是正常情况下的SOC修正,当目标单体差异的当前数值小于等于第一设定阈值时,表明目标电池包中的各个电池单体之间的差异不明显,也就是说,各个电池单体的一致性好,因此这种情况下无需进行SOC修正,可以认为SOC修正完成;而第二种结束条件针对的是非正常情况下的SOC修正,所谓的非正常情况主要是指能够导致强制退出SOC修正的情况,如电动汽车的车辆控制器下电等。
具体的,“第一设定阈值”可以设置为0%、5%、10%、30%,等等,本发明实施例不需要对第一设定阈值的具体数值进行限定,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设定,例如,本领域内的技术人员可以结合电动汽车的行驶工况、动力电池电量的衰减程度来设定。
需要说明的是,本发明实施例提供的方案,预先按照单体差异的取值范围划分为至少2个区间段,并且针对不同的区间段设置了不同的修正模式,这样,在对SOC进行修正时,可以基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式,从而可以按照所确定的目标修正模式进行修正。
可见,本发明实施例提供的方案,实现了对电池包的整个放电过程的SOC修正,针对的是放电曲线的整个区域,而不仅仅时放电曲线的下降区;并且,考虑到放电过程中单体差异程度的区别,预先建立了单体差异与修正模式的对应关系,因此,应用本发明实施例提供的方案进行SOC修正时,可以基于预先建立的对应关系来确定目标单体差异,从而可以针对确定出的目标单体差异采取有针对的修正策略,并非采取单一的修正模式。总而言之,本发明实施例提供的方法实现了对电池包SOC的有效修正,降低了SOC修正的估算误差。
下面对得到所述SOC-OCV曲线数据的具体方式进行下描述:
首先,将所述预设电池单体静置于预设温度环境中,直至所述预设电池单体的温度处在预设温度范围内;
接着,利用第一设定电流对所述预设电池单体充电,将所述预设电池单体的电压达到预设上限电压时对应的真实剩余电量标定为100%;
然后,利用第二设定电流对所述预设电池单体放电,且所述预设电池单体每放电10%时标定对应的真实剩余电量和单体电压,直至所述预设电池单体的单体电压达到预设下限电压,得到所述SOC-OCV曲线数据。
在本发明的一个优选实施例中,所述的预设温度范围为23℃~27℃,所述第一设定电流为0.1~0.3库仑,所述第二设定电流为0.5~1.5库仑,所述上限电压为3~4伏,所述下限电压为1.8~2.8伏。较佳的,所述第一设定电流为0.2库仑,所述第二设定电流为1库仑,所述上限电压为3.65伏,所述下限电压为2.3伏。
需要说明的是,不同品牌或型号的电池包的SOC-OCV曲线数据往往也不相同,甚至,同品牌同型号的电池包通过不同充电方式而得到的SOC-OCV曲线数据也不相同,因此,需要在保证电池包在同一品牌、同一型号、且具有相同充电方式的情况下进行SOC-OCV曲线数据的标定。
还需要说明的是,上述仅仅列举了得到SOC-OCV曲线数据的一种具体实现方式,并不应该构成对本发明的限定,另外,上述提及的10%为得到SOC-OCV曲线数据时所采用的采样间隔,可以理解的是,该采样间隔越短采样点就越密集,SOC-OCV曲线数据也就越精确,但是采样间隔过于短采样点过于密集,则会导致查找SOC-OCV曲线数据的速度变慢,因此,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况合理设置。
如图3所示,为本发明实施例提供的另一种SOC修正方法的流程示意图。其中,在图2所示方法实施例的基础之上,在步骤S104结束SOC修正之后,该SOC修正方法还可以包括以下步骤:
S105:将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值。
需要说明的是,由于步骤S105中确定单体差异初始值的方式,是将“本次”SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为“下一次”SOC修正的单体差异初始值,因此,通过步骤S105所确定出的“单体差异初始值”仅适用于电池包第二次以后的放电过程,并不适用于电池包的首次放电过程。另外,对于电池包的首次放电过程而言,可以根据其他方式来确定初始修正电量,如可以根据经验值来预先设定该单体差异初始值,等等。这里仅仅是举例说明,并不用于限定电池包首次放电时对应的单体差异初始值的确定方式。
相应的,在步骤S101之前,该SOC修正还可以包括:
S106:获得本次SOC修正对应的单体差异初始值。
S107:判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值,若为是,表明所述目标电池包上一次SOC修正已完成,继续执行步骤S101,若为否,表明所述目标电池包上一次SOC修正未完成,执行步骤S108。
具体的,“第二设定阈值”可以设置为0%、5%、10%,等等,本发明实施例不需要对第二设定阈值的具体数值进行限定,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设定,例如,本领域内的技术人员可以结合电动汽车的行驶工况、动力电池电量的衰减程度来设定。
S108:按照预设的二次修正模式进行二次修正。
一种实现方式中,在所述目标电池包上一次SOC修正未完成的情况下,可以按照以下方式进行二次修正的步骤:
获得电池包本次的真实放电量C;
按照表达式SOC后′=SOC前′-N*C进行二次修正,其中,N为第二修正系数且N>1,C为真实放电量。
在本发明的一个较佳实施例中,M=(0.7%)÷(0.5%),举例而言,若目标电池包本次的真实放电量C为0.5%,在估算剩余电量时,将该真实放电量修正为0.7%,从而得到修正后所显示的剩余电量SOC后,也就是说,在估算剩余电量SOC时,在真实放电量C的基础之上增加了0.2%的虚拟电量,因此,修正后估算的剩余电量SOC后比修正前估算的剩余电量SOC前在数值上减小了0.2%。
需要说明的是,N为第二修正系数,反映了对剩余电量SOC的修正程度的大小,N数值越大,对剩余电量SOC的修正程度越大,反之,N数值越小,对剩余电量SOC的修正程度越小。
还需要说明的是,上述仅仅列举了本发明的一个较佳实施例,并不应该构成对本发明实施例的限定,本发明实施例也不需要对N的具体数值进行限定,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。另外,本发明实施例也不需要限定对真实放电量C进行修正时所增加的虚拟电量的数值,上述提及的虚拟电量0.2%仅为本发明实施例的一种较佳实现方式,并不应该构成对本发明实施例的限定。
还需要说明的是,“第一修正系数”和“第二修正系数”中的“第一”、“第二”仅仅用于对不同的修正系数进行区分,并不用作顺序限定;另外,上述提及的“第一修正系数”和“第二修正系数”,可以数值相同,也可以数值不同,本领域内的技术人员需要根据实际应用中的具体情况进行合理的设置。
在本发明的一个具体实施例中,在图2所示方法实施例的基础之上,在步骤S101之前,还可以获得所述目标电池包的上一次充电方式。其中,所述充电方式包括快充和慢充两种充电方式。
相应的,所述步骤S102可以包括:根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度、所述最小单体电压和所述上一次充电方式相对应的真实剩余电量。
其中,所述预设电池单体为构成所述目标电池包且充电方式相同的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体。
可见,该具体实施例,除了具有图2所示方法实施例的全部有益效果的基础之上,还充分考虑了目标电池包中的各个电池单体在充电过程中所采取的充电方式的影响,从而避免了不同充电方式所带来的SOC估算误差,进一步提高了SOC估算准确性。
下面再对本发明实施例提供的电池管理系统进行介绍。
如图4所示,为本发明实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图。所述电池管理系统包括:处理器210和存储器220。
其中,所述处理器210,用于在所述目标电池包的放电过程中,获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异;基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式;按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束;
所述存储器220,用于存储所述最小单体电压和所述SOC-OCV曲线数据;
其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值;所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体;所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式。
需要说明的是,本发明实施例提供的方案,预先按照单体差异的取值范围划分为至少2个区间段,并且针对不同的区间段设置了不同的修正模式,这样,在对SOC进行修正时,可以基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式,从而可以按照所确定的目标修正模式进行修正。
可见,本发明实施例提供的方案,实现了对电池包的整个放电过程的SOC修正,针对的是放电曲线的整个区域,而不仅仅时放电曲线的下降区;并且,考虑到放电过程中单体差异程度的区别,预先建立了单体差异与修正模式的对应关系,因此,应用本发明实施例提供的方案进行SOC修正时,可以基于预先建立的对应关系来确定目标单体差异,从而可以针对确定出的目标单体差异采取有针对的修正策略,并非采取单一的修正模式。总而言之,本发明实施例提供的方法实现了对电池包SOC的有效修正,降低了SOC修正的估算误差。
一种实现方式中,所述处理器210,具体用于:当基于所述目标修正模式进行SOC修正后的所述目标单体差异的当前数值小于等于第一设定阈值,或者检测到针对所述目标电池包的结束放电信号时,结束SOC修正。
具体的,所述处理器210还用于:
结束SOC修正之后,将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值;以及
在获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压之前,获得本次SOC修正对应的单体差异初始值,判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值:若为是,则继续获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压,若为否,则按照预设的二次修正模式进行二次修正。
具体的,所述存储器220中存储有目标电池包的充电方式;
所述处理器210,还用于在根据所述真实剩余电量计算目标单体差异之前,获得所述目标电池包的上一次充电方式;根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度、所述最小单体电压和所述上一次充电方式相对应的真实剩余电量;其中,所述预设电池单体为构成所述目标电池包且充电方式相同的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体,所述充电方式包括快充和慢充两种充电方式。
一种实现方式中,所述目标单体差异按照取值范围划分为3个区间段,所述处理器210具体用于:
获得电池包本次的真实放电量;
按照单体差异所属区间段对应的修正模式进行SOC修正,如下:
P1:若D≤4%,SOC后=SOC前-C;
P2:若4%<D≤20%,SOC后=SOC前-M*C;
P3:若D>20%,令D=20%,并按照修正模式P2进行SOC修正;
其中,SOC前为所述目标电池包进行SOC修正前所显示的剩余电量;SOC后为所述目标电池包进行SOC修正后所显示的剩余电量,P1为第一修正模式,P2为第二修正模式,P3为第三修正模式,M为第一修正系数且M>1,C为真实放电量,D为单体差异。
另一种实现方式中,所述处理器210具体用于:
在所述单体差异初始值大于第二设定阈值时,获得电池包本次的真实放电量C;按照表达式SOC后′=SOC前′-N*C进行二次修正,其中,N为第二修正系数且N>1,C为真实放电量。
一种实现方式中,所述处理器210,具体用于:将所述预设电池单体静置于预设温度环境中,直至所述预设电池单体的温度处在预设温度范围内;利用第一设定电流对所述预设电池单体充电,将所述预设电池单体的电压达到预设上限电压时对应的真实剩余电量标定为100%;利用第二设定电流对所述预设电池单体放电,且所述预设电池单体每放电10%时标定对应的真实剩余电量和单体电压,直至所述预设电池单体的单体电压达到预设下限电压,得到所述SOC-OCV曲线数据。
其中,所述的预设温度范围为23℃~27℃,所述第一设定电流为0.1~0.3库仑,所述第二设定电流为0.5~1.5库仑,所述上限电压为3~4伏,所述下限电压为1.8~2.8伏。较佳的,所述第一设定电流为0.2库仑,所述第二设定电流为1库仑,所述上限电压为3.65伏,所述下限电压为2.3伏。
对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,这里所称的存储介质,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种SOC修正方法,其特征在于,应用于电池包的放电过程,所述方法包括:
获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值;
根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异;其中,所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体;
基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式;其中,所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式;
按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束。
2.根据权利要求1所述的SOC修正方法,其特征在于,所述修正结束条件包括:
基于所述目标修正模式进行SOC修正后的所述目标单体差异的当前数值小于等于第一设定阈值,或者
检测到针对所述目标电池包的结束放电信号。
3.根据权利要求1所述的SOC修正方法,其特征在于,所述方法还包括:
结束SOC修正之后,将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值;
在所述获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压的步骤之前,所述方法还包括:
获得本次SOC修正对应的单体差异初始值;
判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值;
若为是,则继续执行所述获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压的步骤;
若为否,则按照预设的二次修正模式进行二次修正。
4.根据权利要求1所述的SOC修正方法,其特征在于,在所述根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异的步骤之前,所述方法还包括:
获得所述目标电池包的上一次充电方式;其中,所述充电方式包括快充和慢充两种充电方式;
所述根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量的步骤,包括:
根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度、所述最小单体电压和所述上一次充电方式相对应的真实剩余电量;其中,所述预设电池单体为构成所述目标电池包且充电方式相同的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体。
5.根据权利要求1-4任一项所述的SOC修正方法,其特征在于,所述目标单体差异按照取值范围划分为3个区间段,按照以下方式进行SOC修正,包括:
获得电池包本次的真实放电量;
按照单体差异所属区间段对应的修正模式进行SOC修正,如下:
P1:若D≤4%,SOC后=SOC前-C;
P2:若4%<D≤20%,SOC后=SOC前-M*C;
P3:若D>20%,令D=20%,并按照修正模式P2进行SOC修正;
其中,SOC前为所述目标电池包进行SOC修正前所显示的剩余电量;SOC后为所述目标电池包进行SOC修正后所显示的剩余电量,P1为第一修正模式,P2为第二修正模式,P3为第三修正模式,M为第一修正系数且M>1,C为真实放电量,D为单体差异。
6.根据权利要求3所述的SOC修正方法,其特征在于,所述按照预设的二次修正模式进行二次修正的步骤,具体包括:
获得电池包本次的真实放电量;
按照表达式SOC后′=SOC前′-N*C进行二次修正,其中,N为第二修正系数且N>1,C为真实放电量。
7.根据权利要求1-4任一项所述的SOC修正方法,其特征在于,所述SOC-OCV曲线数据按照以下方式得到:
将所述预设电池单体静置于预设温度环境中,直至所述预设电池单体的温度处在预设温度范围内;
利用第一设定电流对所述预设电池单体充电,将所述预设电池单体的电压达到预设上限电压时对应的真实剩余电量标定为100%;
利用第二设定电流对所述预设电池单体放电,且所述预设电池单体每放电10%时标定对应的真实剩余电量和单体电压,直至所述预设电池单体的单体电压达到预设下限电压,得到所述SOC-OCV曲线数据。
8.根据权利要求7所述的SOC修正方法,其特征在于,
所述的预设温度范围为23℃~27℃,所述第一设定电流为0.1~0.3库仑,所述第二设定电流为0.5~1.5库仑,所述上限电压为3~4伏,所述下限电压为1.8~2.8伏。
9.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统包括:处理器和存储器;其中,
所述处理器,用于在目标电池包的放电过程中,获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压;根据预设的SOC-OCV曲线数据,查找与所述最低表面温度和所述最小单体电压相对应的真实剩余电量,并根据所述真实剩余电量计算目标单体差异;基于单体差异与修正模式之间的预设对应关系,确定所述目标单体差异对应的目标修正模式;按照所确定的目标修正模式进行SOC修正,直至满足预设的修正结束条件时结束;
所述存储器,用于存储所述最小单体电压和所述SOC-OCV曲线数据;
其中,所述最小单体电压为:所述目标电池包上一次充电时,构成所述目标电池包的各个电池单体的单体电压的最小值;所述目标单体差异为用于描述构成所述目标电池包的各个电池单体性能一致性的指标,所述SOC-OCV曲线数据用于反映放电过程中所述目标电池包的真实剩余电量与预设电池单体的单体电压之间的对应关系,所述预设电池单体为构成所述目标电池包的各个电池单体中具有最小单体电压的电池单体;所述目标单体差异按照取值范围划分为至少2个区间段,且每一区间段对应一种修正模式。
10.根据权利要求9所述的电池管理系统,其特征在于,所述处理器还用于:
将本次SOC修正结束时所述目标单体差异的当前数值确定为下一次SOC修正的单体差异初始值,并存储所述单体差异初始值;以及
在获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压之前,获得本次SOC修正对应的单体差异初始值,判断所述单体差异初始值是否小于等于第二设定阈值:若为是,则继续获得待修正的目标电池包当前的最低表面温度和最小单体电压,若为否,则按照预设的二次修正模式进行二次修正。
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