CN108717164A - 电池的荷电状态soc标定方法及系统 - Google Patents

电池的荷电状态soc标定方法及系统 Download PDF

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CN108717164A
CN108717164A CN201810322046.3A CN201810322046A CN108717164A CN 108717164 A CN108717164 A CN 108717164A CN 201810322046 A CN201810322046 A CN 201810322046A CN 108717164 A CN108717164 A CN 108717164A
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侯朝勇
田野
王兆军
程法民
解玖霞
陈娟
李松
渠展展
汪奂伶
许守平
杨水丽
惠东
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China Electric Power Research Institute Co Ltd
Dongying Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co
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China Electric Power Research Institute Co Ltd
Dongying Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm

Abstract

本发明提供了一种电池的荷电状态SOC标定方法及系统,其中,标定方法包括如下步骤:A:检测电池静置时间;B:判断电池静置时间是否超过预设限值;若超过,执行下一步操作;若没超过,则返回至步骤A;C:依据电池当前的参数条件,从数据库中查找出相匹配的U‑SOC曲线;D:依据电池静置时间后的端电压,在步骤C所得到的U‑SOC曲线中查找出相对应的SOC;E:依据步骤D得到的SOC对系统SOC修正。本发明提供的电池的荷电状态SOC标定方法,依据当前工况选取合适的U‑SOC曲线标定,提高了精度;缩短了标定所需的时间,提高了标定的频率。

Description

电池的荷电状态SOC标定方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电池标定技术领域,尤其是一种电池的荷电状态SOC标定方法及系统。背景技术
[0002] 目前,随着电动汽车和储能应用的增多,锂电池得到了广泛的应用,为了充分发挥锂电池的功能,提高其安全性,必须对锂电池进行有效的管理,BMS (Battery ManagementSystem,电池管理系统)成为了锂电池安全高效运行的重要保障。SOC (State of Charge,荷电状态)作为BMS中最重要的参数之一,电池其他的状态大都是以SOC为基础的。锂电池的SOC直接反映了锂电池的剩余可用容量,是评估锂电池性能和状态的重要指标。在电动汽车中,准确地估算出S0C,司机便能了解当前锂电池的剩余容量,以及当前状态下可继续运行的时间或里程,从而对行车路线或者驾驶模式做出调整;在储能系统中,准确的SOC更利于电力调度做出准确的计算,利于电力系统的稳定和经济运行。相反,如果没有SOC状态作为参考或者SOC估算误差过大,则很容易对锂电池本身以及整个用电系统乃至操作人员造成危害。
[0003] 要想准确估算出锂电池的SOC,首先要对SOC做一个较明确的定义。结合当前的相关研究,SOC定义为锂电池剩余电量与可充放电总容量的比值:
[0004]
Figure CN108717164AD00051
[0005] —般将S0C = 0%作为参考点,S卩Qremain = 0Ah。对锂电池进行充电至满充状态,然后以恒定倍率放电至截止电压,整个过程所放出的电量为锂电池总的可充放电电量Qtcital。锂电池的SOC受放电倍率、锂电池S0H、温度以及锂电池电压等多方面因素的影响。锂电池的SOC和它的诸多影响因素之间是一种非常复杂的非线性关系,锂电池的内部化学反应非常复杂,很难通过其内部的化学特性建立准确的数学公式进行描述来判断锂电池的S0C。
[0006] 电池的SOC的计算方法有:
[0007] 电流积分法,也叫安时计量法,其本质是在电池进行充电或放电时,通过累积充进或放出的电量来估算电池的SOC,同时根据放电率和电池温度对估算出的SOC进行一定的补偿。如果将电池在充放电初始状态时的SOC值定义为S0CQ,那么t时刻后的电池剩余容量SOC 则为:
Figure CN108717164AD00052
;式中,c为电池额定容量,η为充放电效率,也叫库仑效 率,其值由电池充放电倍率和温度影响系数决定,I为t时刻的电流。与其它SOC估算方法相比,电流积分法相对简单可靠,并且可以动态地估算电池的SOC值,因此被广泛使用。对于磷酸铁锂电池的SOC估算精度,其SOCo的影响最大,通常需要对SOCo标定,对电池的SOC累积误差进行清除。
[0008] 开路电压法,开路电压法是根据电池的OCV (Open Circuit Voltage,开路电压)与电池内部锂离子浓度之间的变化关系,间接地拟合出它与电池SOC之间的—对应关系。在进行实际操作时,需要将电池充满电量后以固定的放电倍率进行放电,直到电池的截止电 压时停止放电,根据该放电过程获得OCV与SOC之间的关系曲线。当电池处于实际工作状态时便能根据电池两端的开路电压,通过查找OCU-SOC关系表得到当前的电池S0C。
[0009] 在实际工程应用中,安时积分法常与开路电压法组合使用。通过开路电压法对电流积分法中的SOCo标定,但该方法需要电池静置足够长的时间,通常为3小时以上,从而造成SOCo标定的频率较低,并且,开路电压法中,使用单一OCV-SOC曲线,精度不高。
发明内容
[0010] 本发明要解决的技术问题是提供一种电池的荷电状态SOC标定方法及系统,使用较短的电池静置时间,即可较高精度的SOC。
[0011] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种电池的荷电状态SOC标定方法,包括如下 步骤:
[0012] A:检测电池静置时间;
[0013] B:判断电池静置时间是否超过预设限值;若超过,执行下一步操作;若没超过,则返回至步骤A;
[0014] C:依据电池当前的参数条件,从数据库中查找出相匹配的U-SOC曲线,其中,所述U-SOC曲线为反应电池端电压与荷电状态的关系的曲线,所述参数条件至少包括:电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流;
[0015] D:检测电池静置后的端电压,并依据该端电压在步骤C所得到的U-SOC曲线中查找出相对应的S0C;
[0016] E:依据步骤D得到的SOC对系统SOC修正。
[0017] 进一步得,所述参数条件为电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
[0018] 进一步得,所述步骤C中,若所述数据库中包含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线;若所述数据库中不包含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合当前参数条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的参数值与当前参数值临近。
[0019]进一步得,所述步骤C中预存于所述数据库的U-SOC曲线的获取方法如下:
[0020] 获取放电状态的U-SOC曲线:
[0021] Cl:在一定环境温度下,将电池充电到上限电压;
[0022] C2:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压;
[0023] C3:重复步骤C2,使电池SOC从100 %降至0;
[0024] C4:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0025] C5:增大静置时间,直至其大于一数值,重复步骤Cl〜C4,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0026] C6:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线;
[0027] 获取充电状态的U-SOC曲线:
[0028] Cl:在一定环境温度下,将电池放电到下限电压;
[0029] C2:以恒定的电流充电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的 电池端电压;
[0030] C3:重复步骤C2,使电池SOC从0升至100% ;
[0031] C4:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0032] C5:增大静置时间,直至其大于一数值11,重复步骤Cl〜C4,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0033] C6:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0034] 进一步得,所述数值tl的范围为2〜4h。
[0035] 进一步得,所述数值tl的范围为3h。
[0036] 进一步得,所述预设限值的范围为4〜20分钟。
[0037] 进一步得,所述预设限值为5分钟。
[0038] 本发明还提供了一种电池的荷电状态SOC标定系统,包括:
[0039] 数据库,用于存储U-SOC曲线,其中,所述U-SOC曲线为反应电池端电压与荷电状态的关系的曲线;
[0040] 检测单元,用于检测电池静置时间、电池当前的参数条件和电池静置后的端电压,其中,所述参数条件至少包括:电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流;
[0041] 判断单元,用于判断所述电池静置时间是否超过预设限值,并将结果发送给控制单元;
[0042] 控制单元,用于依据所述判断单元的结果控制第一计算单元和第二计算单元是否工作;
[0043] 第一计算单元,用于依据所述电池当前的参数条件,从所述数据库中寻找相匹配的所述U-SOC曲线;
[0044] 第二计算单元,用于依据所述电池静置后的端电压在所述第一计算单元所得到的U-SOC曲线中查找出相对应的SOC。
[0045] 进一步地,所述参数条件为电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
[0046] 进一步地,所述第一计算单元,若所述数据库中包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线;若所述数据库中不包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的参数值与所述电池当前的参数条件值临近。
[0047] 进一步地,所述数据库中的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取放电状态的U-SOC曲线的方法如下:
[0048] Cll:在一定环境温度下,将电池充电到上限电压;
[0049] C12:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压;
[0050] Cl 3:重复步骤Cl 2,使电池SOC从100 %降至0;
[0051] Cl 4:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0052] C15:增大静置时间,直至其大于一数值11,重复步骤Cl 1〜C14,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0053] C16:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置 时间的多个U-SOC曲线。
[0054] 进一步地,所述数据库中的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取充电状态的U-SOC曲线的方法如下:
[0055] C21:在一定环境温度下,将电池放电到下限电压;
[0056] C22:以恒定的电流充电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压;
[0057] C23:重复步骤C22,使电池SOC从0升至100% ;
[0058] C24:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0059] C25:增大静置时间,直至其大于一数值tl,重复步骤C21〜C24,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0060] C26:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0061] 本发明提供的电池的荷电状态SOC标定方法及系统,在数据库中预存U-SOC曲线,依据当前工况从数据库中选取合适的U-SOC曲线进行标定,提高了精度;U-SOC曲线中,使用短时间静置后的端电压替代了常规技术中的开路电压,缩短了标定所需的时间,提高了标定的频率。
附图说明
[0062] 图1本发明电池的荷电状态SOC标定方法的流程图;
[0063] 图2是本发明电池在相同的环境温度和充电电流的条件下,不同静置时间后的U-SOC曲线;
[0064] 图3是本发明应用插值法的示意图。
具体实施方式
[0065] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0066] —种电池的荷电状态SOC标定方法,包括如下步骤:
[0067] A:检测电池静置时间。
[0068] B:判断电池静置时间是否超过预设限值;若超过,执行下一步操作;若没超过,则返回至步骤A;所述预设限值的范围为4〜20分钟,优选地,所述预设限值为5分钟。
[0069] C:依据电池当前的参数条件,从数据库中查找出相匹配的U-SOC曲线,其中,U-SOC曲线为反应电池端电压与荷电状态的关系的曲线,其通过线下实测获得并预存于数据库中,U-SOC曲线与现有技术中的OCU-SOC (开路电压-荷电状态)差别在于,本实施例中的V为电池静置一段时间后的端电压,该静置时间范围比较大,可以为两分钟,也可以为两小时;而现有技术中的OCV (Open circuit voltage,开路电压)为电池静置较长时间后的端电压,通常为2小时以上,即稳定后的端电压。影响U-SOC曲线形状的因素有多个,但最重要的为电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流,所以所述参数条件至少包括:电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
[0070] D:检测电池静置时间后的端电压,并依据该端电压在步骤C所得到的U-SOC曲线中 查找出相对应的SOC;
[0071] E:依据步骤D得到的SOC对系统SOC修正。
[0072] 本实施例的一可选实施方式中,所述参数条件为电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
[0073] 本实施例的一可选实施方式中,所述步骤C中,若所述数据库中包含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线;若所述数据库中不包含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合当前参数条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的参数值与当前参数值临近。
[0074] 本实施例的一可选实施方式中,所述步骤C中预存于所述数据库的U-SOC曲线的获取方法如下:
[0075] 获取充电状态的U-SOC曲线,如图1所示:
[0076] Cl:在环境温度Ql下,将电池放电到下限电压,此时,电池的荷电状态为0。
[0077] C2:以恒定的电流Il充电一段时间t将电池静置一段时间Tl,将电流Il和充电时间t积分,再与电池的总容量计算,得到电池的SOC;并记录电池再静置时间T1后的端电压。
[0078] C3:重复步骤C2,使电池SOC从0升至100%,依次得到电池不同SOC及其所对应的端 电压。
[0079] C4:将所得到的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线。得到环境温度Ql、充电电流11和静置一段时间!\条件下的U-SOC曲线,如图1中的g (Tl、11、Ql)所示。
[0080] C5:重复步骤Cl〜C4,依次获得环境温度Ql和电流Il条件下,不同静置时间T2、T3、丁4条件下对应的多个¥-〇(^曲线8〇'2、11、〇1)4〇'3、11、〇1)4〇'4、11、〇1),其中,11〈丁2〈丁3〈T4,T4>tl。本实施例中,只列举了4个静置时间作说明,S卩1'1、了233、了4,实际应用中,设置越多的静置时间,标定结果越准确。其中,tl为电池静置后获得稳定端电压的时间,通常将tl设定为2〜4h,优选地,将tl设定为3小时。
[0081] C6:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0082] 获取放电状态的U-SOC曲线:
[0083] Cl:将电池充电到上限电压。
[0084] C2:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压。
[0085] C3:重复步骤C2,使电池SOC从100 %降至0。
[0086] C4:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线。
[0087] C5:增大静置时间,直至其大于一数值11,重复步骤Cl〜C4,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0088] C6:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0089] 本实施例的一可选实施方式中,所述步骤C中使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合当前参数条件的U-SOC曲线的方法为:
[0090] 若在电池静置时间T2、环境温度Q2和电流12的条件下,数据库中不存在对应该参数的U-SOC曲线,可在数据库中查找电池静置时间T2、环境温度Q2条件下,电流分别为Il和 13的U-SOC曲线,其中,11〈12〈13。如图2所示,可将8〇'2、11、02)和8〇'2、13、02)通过插值法制作出8〇'2、12、02)。
[0091] 另外,使用完g (T2、12、Q2)后,将其存入数据库。
[0092] 对步骤C举例说明:
[0093] 给出电池在实际运行中,环境温度和电流均不在数据库内的情况下,如何进行电池的荷电状态SOC标定的步骤:
[0094] 1.确定电池工作在充电状态还是放电状态;
[0095] 2.确定电池的静置时间,若静置时间小于5分钟,则本次电池静置不进行SOC标定。若静置时间大于5分钟,在数据库找到对应的电池静置时间T;
[0096] 3.确定电池工作的环境温度Q,在数据库中找到相邻的温度Ql和Q2,Q1〈Q〈Q2;
[0097] 4.确定电池工作的充电或放电电流I,在数据库中找到相邻的电流Il和12,11〈I〈12;
[0098] 5.根据实验获得的U-SOC曲线,在温度为Ql时,电池工作电流为11和12时的电池SOC和U的曲线对应的函数关系分别记为:
Figure CN108717164AD00101
[0101] 6.根据实验获得的U-SOC曲线,在温度为Q2时,电池工作电流为Il和12时的电池 SOC和U的曲线对应的函数关系分别记为:
Figure CN108717164AD00102
[0104] 7.由公式⑴和(3),利用插值法,获得在电流Il时,电池工作在环境温度为Q时的曲线:
[0105] SOCq = gi7 (0CV,Q,Ii) (5)
[0106] 8.由公式(2)和(3),利用插值法,获得在电流12时,电池工作在环境温度为Q时的曲线:
[0107] SOCq = g27 (0CV,Q,I2)⑶
[0108] 9.根据得到的曲线表达式(5)和(6),利用插值法,得到电池在电流I和温度Q时的U-SOC曲线:
[0109] S0CQ = g(0CV,Q,I) (7)
[0110] 至此,根据电池U和SOC的对应关系,得到了电池在温度Q和电流I时的电池SOC,可以进行电池SOC的标定。并把本曲线存入数据库,作为基础的数据库。
[0111] 本发明还提供了一种电池的荷电状态SOC标定系统,包括:
[0112] 数据库,用于存储U-SOC曲线,其中,所述U-SOC曲线为反应电池端电压与荷电状态 的关系的曲线;
[0113] 检测单元,用于检测电池静置时间、电池当前的参数条件和电池静置后的端电压,其中,所述参数条件至少包括:电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流;
[01M]判断单元,用于判断所述电池静置时间是否超过预设限值,并将结果发送给控制单元;
[0115] 控制单元,用于依据所述判断单元的结果控制所述第一计算单元和所述第二计算单元是否工作;
[0116] 第一计算单元,用于依据所述电池当前的参数条件从所述数据库中寻找相匹配的所述U-SOC曲线;
[0117] 第二计算单元,用于依据所述电池静置后的端电压在所述第一计算单元所得到的U-SOC曲线中查找出相对应的SOC。
[0118] 在该标定系统中,一可选实施方式中,所述参数条件为电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
[0119] —可选实施方式中,所述第一计算单元,若所述数据库中包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线;若所述数据库中不包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的参数值与所述电池当前的参数条件值临近。
[0120] 一可选实施方式中,所述数据库中的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取放电状态的U-SOC曲线的方法如下:
[0121] Cll:在一定环境温度下,将电池充电到上限电压;
[0122] C12:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压;
[0123] Cl 3:重复步骤Cl 2,使电池SOC从100 %降至0;
[0124] Cl 4:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0125] C15:增大静置时间,直至其大于一数值tl,重复步骤Cll〜C14,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0126] C16:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0127] 一可选实施方式中,所述数据库中的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取充电状态的U-SOC曲线的方法如下:
[0128] C21:在一定环境温度下,将电池放电到下限电压;
[0129] C22:以恒定的电流充电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电池端电压;
[0130] 023:重复步骤022,使电池50(:从0升至100%;
[0131] C24:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线;
[0132] C25:增大静置时间,直至其大于一数值tl,重复步骤C21〜C24,获得环境温度和电流条件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线;
[0133] C26:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间的多个U-SOC曲线。
[0134]本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (14)

1. 一种电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,包括如下步骤: A:检测电池静置时间; B:判断电池静置时间是否超过预设限值;若超过,执行下一步操作;若没超过,则返回 至步骤A; C:依据电池当前的参数条件,从数据库中查找出相匹配的U-SOC曲线,其中,所述U-SOC 曲线为反应电池端电压与荷电状态的关系的曲线,所述参数条件至少包括:电池静置时间、 环境温度和静置前的工作电流; D:检测电池静置后的端电压,并依据该端电压在步骤C所得到的U-SOC曲线中查找出相 对应的SOC。
2. 如权利要求1所述的电池的荷电状态SOC估算方法,其特征在于,所述参数条件为电 池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
3. 如权利要求2所述的电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,所述步骤C中,若所 述数据库中包含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线;若所述数据库中不包 含对应当前参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有的U-SOC曲线制作出符合当前参数 条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的参数值与当前参数值临近。
4. 如权利要求3所述的电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,所述步骤C中预存于 所述数据库的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取放 电状态的U-SOC曲线的方法如下: Cll:在一定环境温度下,将电池充电到上限电压; Cl2:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电 池端电压; C13:重复步骤C12,使电池SOC从100%降至0; C14:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线; C15:增大静置时间,直至其大于一数值tl,重复步骤Cll〜C14,获得环境温度和电流条 件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线; C16:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间 的多个U-SOC曲线。
5. 如权利要求3所述的电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,所述步骤C中预存于 所述数据库的U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取充 电状态的U-SOC曲线的方法如下: C21:在一定环境温度下,将电池放电到下限电压; C22:以恒定的电流充电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电 池端电压; C23:重复步骤C22,使电池SOC从0升至100% ; C24:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线; C25:增大静置时间,直至其大于一数值11,重复步骤C21〜C24,获得环境温度和电流条 件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线; C26:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间 的多个U-SOC曲线。
6. 如权利要求4或5所述的电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,所述数值tl的范 围为2〜4h。
7. 如权利要求6所述的电池的荷电状态SOC标定方法,其特征在于,所述数值11的范围 为3h。
8. 如权利要求1〜5任一所述的电池的荷电状态SOC估算方法,其特征在于,所述预设限 值的范围为4〜20分钟。
9. 如权利要求8所述的电池的荷电状态SOC估算方法,其特征在于,所述预设限值为5分 钟。
10. —种电池的荷电状态SOC标定系统,其特征在于,包括: 数据库,用于存储U-SOC曲线,其中,所述U-SOC曲线为反应电池端电压与荷电状态的关 系的曲线; 检测单元,用于检测电池静置时间、电池当前的参数条件和电池静置后的端电压,其 中,所述参数条件至少包括:电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流; 判断单元,用于判断所述电池静置时间是否超过预设限值,并将结果发送给控制单元; 控制单元,用于依据所述判断单元的结果控制第一计算单元和第二计算单元是否工 作; 第一计算单元,用于依据所述电池当前的参数条件从所述数据库中寻找相匹配的U-SOC曲线; 第二计算单元,用于依据所述电池静置后的端电压,在所述第一计算单元所得到的U-SOC曲线中查找出相对应的S0C。
11. 如权利要求10所述的电池的荷电状态SOC标定系统,其特征在于,所述参数条件为 电池静置时间、环境温度和静置前的工作电流。
12. 如权利要求10所述的电池的荷电状态SOC标定系统,其特征在于,所述第一计算单 元,若所述数据库中包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则直接调用该曲线; 若所述数据库中不包含对应所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,则使用插值法将现有 的U-SOC曲线制作出符合所述电池当前的参数条件的U-SOC曲线,所述现有的U-SOC曲线的 参数值与所述电池当前的参数条件值临近。
13. 如权利要求10所述的电池的荷电状态SOC标定系统,其特征在于,所述数据库中的 U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取放电状态的U-SOC曲线的方法如下: Cll:在一定环境温度下,将电池充电到上限电压; Cl2:以恒定的电流放电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电 池端电压; C13:重复步骤C12,使电池SOC从100%降至0; C14:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线; C15:增大静置时间,直至其大于一数值tl,重复步骤Cll〜C14,获得环境温度和电流条 件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线; C16:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间 的多个U-SOC曲线。
14.如权利要求10所述的电池的荷电状态SOC标定系统,其特征在于,所述数据库中的 U-SOC曲线包括放电状态的U-SOC曲线和充电状态的U-SOC曲线,其中,获取充电状态的U-SOC曲线的方法如下: C21:在一定环境温度下,将电池放电到下限电压; C22:以恒定的电流充电一段时间将电池静置一段时间,记录电池的SOC和静置后的电 池端电压; C23:重复步骤C22,使电池SOC从0升至100% ; C24:将所述记录的电池端电压和电池的SOC做成U-SOC曲线; C25:增大静置时间,直至其大于一数值11,重复步骤C21〜C24,获得环境温度和电流条 件下,不同静置时间下的多个U-SOC曲线; C26:分别改变环境温度和电流,获得不同环境温度和不同电流条件下,不同静置时间 的多个U-SOC曲线。
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