CN108931726A - Soc确定方法及装置、电池管理系统 - Google Patents
Soc确定方法及装置、电池管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108931726A CN108931726A CN201710387394.4A CN201710387394A CN108931726A CN 108931726 A CN108931726 A CN 108931726A CN 201710387394 A CN201710387394 A CN 201710387394A CN 108931726 A CN108931726 A CN 108931726A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soc
- charge
- state
- battery
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 claims description 3
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 6
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 6
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 2
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
本申请公开一种SOC确定方法,包括:获取荷电状态更新权重值及电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC,所述荷电状态更新权重值指的是所述电池在充放电前后SOC变化系数;计算当前SOC,所述当前SOC等于所述最新历史SOC与所述荷电状态更新权重值的乘积。本申请还公开一种SOC确定装置及电池管理系统。上述方案能解决背景技术所述方法对SOC进行估算存在的误差较大的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种SOC确定方法及装置、电池管理系统。
背景技术
随着环保意识的不断加强,清洁能源的应用越来越普遍,随之而来的是,越来越多的设备采用电池作为其动力来源。目前,电池在电动汽车、新能源并网等场合中发挥着不可替代的作用。但是,如何合理地使用电池仍然存在很多尚未解决的问题,制约着用户对电池进行更深层次的应用。
SOC(State of Charge),指的是荷电状态,也称为剩余电量。SOC指的是电池在使用一段时间或搁置一段时间后其剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示,荷电状态介于0与1之间,当SOC=0时,表示电池放电完全,当SOC=1时,表示电池完全充满。SOC是电池使用过程中显示电池使用状态的重要参数之一,而准确地确定SOC及根据确定出的SOC来使用电池是延长电池寿命、保障电池安全、优化电池充放电倍率的基础。
目前,SOC确定方法通常为库伦法、电压法、神经元网络法、卡尔曼滤波法、内阻法等方法。单独采用这些方法进行SOC估算,对电压或电流检测硬件的要求极高,需要较高精度、误差较小的设备进行参数的采集,否则会导致SOC误差过大。即便如此,通过上述方法确定的SOC仍然存在误差较大的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种SOC确定方法,以解决目前方法对SOC进行估算存在的误差较大的问题。
为了解决上述问题,本申请实施例采用下述技术方案:
SOC确定方法,包括:
获取荷电状态更新权重值及电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC,所述荷电状态更新权重值指的是所述电池在充放电前后SOC变化系数;
计算当前SOC,所述当前SOC等于所述最新历史SOC与所述荷电状态更新权重值的乘积。
优选的,上述SOC确定方法中,获取所述荷电状态更新权重值,包括:
检测所述电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压,及根据Voc-SOC曲线确定与所述第一开路电压相对应的第一荷电状态值;
采用安时积分法对所述电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值;
检测所述电池在完成该次充放电之后处于所述闲置状态的第二开路电压,及根据所述Voc-SOC曲线确定与所述第二开路电压相对应的第二荷电状态值;
根据所述第一荷电状态值与所述第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值;
根据所述第一荷电状态变化值和所述第二荷电状态变化值确定所述荷电状态更新权重值。
优选的,上述SOC确定方法中,按照如下公式计算所述荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err);
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。
优选的,上述SOC确定方法中,还包括:
在所述电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放开路电压及标准充放荷电状态;
依据所述标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新所述Voc-SOC曲线。
优选的,上述SOC确定方法中,还包括:
在所述电池进行标准充放电时,将所述当前SOC的值赋予所述最新历史SOC以更新所述最新历史SOC。
优选的,上述SOC确定方法中,获取所述电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC,包括:
通过查找SOC历史数据表得到所述电池最近一次标准充放电后的所述最新历史SOC。
SOC确定装置,包括:
第一获取单元,用于获取荷电状态更新权重值,所述荷电状态更新权重值指的是电池在充放电前后SOC变化系数;
第二获取单元,用于获取所述电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC;
计算单元,用于计算当前SOC,所述当前SOC等于所述最新历史SOC与所述荷电状态更新权重值的乘积。
优选的,上述SOC确定装置中,所述第一获取单元包括:
第一检测子单元,用于检测所述电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压;
第一确定子单元,用于根据Voc-SOC曲线确定与所述第一开路电压相对应的第一荷电状态值;
积分子单元,用于采用安时积分法对所述电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值;
第二检测子单元,用于检测所述电池充放电之后处于所述闲置状态的第二开路电压;
第二确定子单元,用于根据所述Voc-SOC曲线确定与所述第二开路电压相对应的第二荷电状态值;
第一计算子单元,用于根据所述第一荷电状态值与所述第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值;
第二计算子单元,用于根据所述第一荷电状态变化值和所述第二荷电状态变化值确定所述荷电状态更新权重值。
优选的,上述SOC确定装置中,所述第二计算子单元用于按照如下公式计算所述荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err);
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。
优选的,上述SOC确定装置还包括:
记录单元,用于在所述电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放开路电压及标准充放荷电状态;
第一更新单元,用于依据所述标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新所述Voc-SOC曲线。
优选的,上述SOC确定装置还包括:
第二更新单元,用于在所述电池进行标准充放电时,将所述当前SOC的值赋予所述最新历史SOC以更新所述最新历史SOC。
电池管理系统,包括上文任一项所述的SOC确定装置。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
本申请实施例公开的SOC确定方法采用电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC来实时地矫正电池的荷电状态,并以最新历史SOC作为基础来计算当前SOC,由于最新历史SOC能够较好地反映电池的使用状态,因此能够较为准确地计算当前SOC。相比于背景技术中所述的方法,本申请实施例能够较为充分地利用电池使用过程中最新状态,实现对电池的当前SOC更为准确地计算,进而解决背景技术所述的方法对SOC进行估算存在的误差较大的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例公开的SOC确定方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种获取荷电状态更新权重值的流程示意图;
图3为本申请实施例公开的SOC确定装置的结构示意图;
图4为本申请实施例公开的第一获取单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参考图1,本申请实施例公开一种SOC确定方法。所公开的SOC确定方法包括如下步骤:
S100、获取电池的荷电状态更新权重值。
本申请中,荷电状态更新权重值指的是电池在充放电前后的SOC变化系数。
电池在充放电的过程中,每一次充放电都会导致电池的荷电状态的更新有一定的变化系数,这个变化系数需要除去变化误差的影响。具体的,可以通过电池的充放电记录提取的经验值作为电池的荷电状态更新权重值,也可以通过实时检测得到电池的荷电状态更新权重值。
S200、获取电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC。
电池在进行标准充放电的过程中检测的SOC能够较为准确地表示电池的使用状态。步骤S200通常通过查找SOC历史数据表得到电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC。
需要说明的是,步骤S200可以发生在步骤S100之前或之后,也可以与步骤S100同时发生。本申请实施例不限制步骤S100与步骤S200的前后顺序。
S300、计算当前SOC。
本申请实施例中,当前SOC等于步骤S200获取的最新历史SOC与步骤S100获取的荷电状态更新权重值的乘积。
本申请实施例公开的SOC确定方法采用电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC来实时地矫正电池的荷电状态,并以最新历史SOC作为基础来计算当前SOC,而不是以电池刚出厂时的SOC为基准,由于最新历史SOC能够较好地反映电池的使用状态,因此能够较为准确地计算当前SOC。相比于背景技术中所述的方法,本申请实施例公开的方法能够较为充分地利用电池使用过程中的最新状态,实现对电池的当前SOC更为准确地计算,进而解决背景技术所述的方法对SOC进行估算存在的误差较大的问题。
上段中,电池出厂时荷电状态(即SOC)值最大,随着电池的使用,SOC逐渐减小。
另外,上述确定SOC的方法以电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC为基准,跟电池种类无关,因此计算出的当前SOC受电池单体的不一致性影响较小,该方法可以适用于不同种类的电池储能系统。
如上文所述,荷电状态更新权重值可以通过检测得到。请参考图2,图2是本申请实施例提供的一种获取荷电状态更新权重值的流程示意图。该获取荷电状态更新权重值的方法,包括如下步骤:
S110、检测电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压。
本步骤目的在于检测第一开路电压,该第一开路电压为电池某一次充放电之前处于闲置状态时检测的开路电压。为了便于后文描述,第一开路电压用Voc_1表示。
S120、根据Voc-SOC曲线确定与第一开路电压相对应的第一荷电状态值。
电池在工作的过程中,每一次检测的开路电压均有相对应的荷电状态值,Voc-SOC曲线为已知曲线,可以是电池出厂时的出厂参数,也可以是用户在实际使用电池的过程中,根据实际的使用情景绘制的该种电池的开路电压与荷电状态值之间的对应关系曲线。基于此,该步骤目的在于,根据Voc-SOC曲线确定与第一开路电压相对应的第一荷电状态值。为了便于后文描述,第一荷电状态值用SOC_V1表示。
S130、采用安时积分法对电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值。
经过步骤S110与步骤S120之后,电池开始一段时间的充放电,该一段时间可以是用户自己设定的设定时间。本步骤在此设定时间内,采用安时积分法对电池的充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值,即该设定时间充放电过程中,电池的荷电状态的变化。为了便于后文中的描述,电池的充放电电流用I表示,对I进行积分,得到的第一荷电状态变化值,该第一荷电状态变化值用ΔSOC_I表示。
S140、检测电池充放电之后处于闲置状态的第二开路电压。
本步骤目的在于检测第二开路电压,该第二开路电压为电池在完成该次充放电之后处于闲置状态时检测的开路电压。为了便于后文中的描述,第二开路电压用Voc_2表示。
需要说明的是,步骤S140与步骤S110涉及同一个充放电。也就是说在操作的过程中,先检测第一开路电压,然后控制电池实施充放电,此过程对充放电电流采用安时积分法得到第一荷电状态变化值,再然后检测第二开路电压。电池充放电之前和之后都出于闲置状态。
S150、根据Voc-SOC曲线确定与第二开路电压相对应的第二荷电状态值。
如步骤S120部分的描述可知,步骤S150能够根据Voc-SOC曲线确定与第二开路电压相对的第二荷电状态值。为了便于后文的描述,第二荷电状态值用SOC_V2表示。
S160、根据第一荷电状态值与第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值。
本步骤目的在于将第一荷电状态值与第二荷电状态值的差值作为第二荷电状态变化值。
第二荷电状态变化值用ΔSOC_V表示。即,ΔSOC_V=SOC_V2-SOC_V1。
S170、计算荷电状态更新权重值。
本步骤根据第一荷电状态变化值和第二荷电状态变化值确定荷电状态更新权重值。
具体的,可以按照如下公式计算荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err)。
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。需要说明的是,W1、W2和W3可以为经验值,对于不同的电压电流检测装置的误差,用户可以通过调整W1、W2和W3来进行补偿,可见,本申请实施例公开的方法能够较好地适用于市面上多种检测硬件。
需要说明的是,电流检测误差与电流检测设备相关,为电流检测设备的设备参数。第二开路电压误差值和第一开路电压误差值均与电压检测设备相关,为电压检测设备的设备参数。在实施该方法时,操作人员可以从相应的设备数据资料中查看以获取误差值。
上述获取荷电状态更新权重值的过程中,结合了库伦法和电压法,在此基础上得到的荷电状态更新权重值与电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC相结合来计算当前SOC,能够综合由电流积分和开路电压计算出的SOC变化值相互矫正以减小电流和电压检测误差对SOC准确度的影响,即能够采用多种方法相互结合来减小误差,进而能进一步提高当前SOC计算的准确性。同时,能降低整个过程中对较高精度、误差较小的电流检测设备及电压检测设备的依赖。
进一步优选的方案中,本申请实施例公开的SOC确定方法还可以包括:
步骤a、在电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放电压及标准充放荷电状态;
步骤b、依据标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新Voc-SOC曲线。
以电池进行标准充放状态所获取的开路电压和荷电状态为准进行Voc-SOC曲线的及时更新,即用历史数据来矫正Voc-SOC曲线,能够更加准确地描述电池的使用状态,这种自我校准的特性能提高SOC确定方法的实用性,从而具有较高的推广价值。
进一步优选的方案中,本申请实施例公开的SOC确定方法还可以包括:
在电池进行标准充放电时,将当前SOC的值赋予最新历史SOC,以更新最新历史SOC。
本步骤中,当电池进行标准充放电时,此种情况获取的当前SOC作为最新历史SOC为后续的SOC检测所用。该优选方案能够在电池标准充放电状态下确定的当前SOC自动更新为最新历史SOC,起到及时更新最新历史SOC的作用。
本申请实施例公开的SOC确定方法中,电池使用中发生的最近一次的最新历史SOC被保存,该数据能够直接而准确地表征电池最新的使用状态,以最近历史SOC为基础进行当前SOC估算具有重要意义。同时结合上述优选方案中的自我修正功能,使得上述方法在使用的过程中SOC误差始终在修正机制下进行收敛,使得当前SOC计算越来越精确,经过检测,通常当前SOC误差会收敛在2%的范围内,能极大地提高当前SOC的计算准确性。
同时,该方法基于历史数据进行计算,电池的使用寿命不影响电池后期的SOC确定,能够根据电池老化自适应实施调整。当然,该方法同样适用于正在开发还未量产的新型电池,例如软碳电池。
基于本申请实施例公开的SOC确定方法,本申请实施例还公开一种SOC确定装置。请参考图3,所公开的确定装置包括:
第一获取单元100,用于获取电池的荷电状态更新权重值。
本申请中,荷电状态更新权重值指的是电池在充放电前后的SOC变化系数。
电池在充放电的过程中,每一次充放电都会导致电池的荷电状态的更新有一定的变化系数,这个变化系数需要除去变化误差的影响。具体的,可以通过电池的充放电记录提取的经验值作为电池的荷电状态更新权重值,也可以通过实时检测得到电池的荷电状态更新权重值。
第二获取单元200,用于获取电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC。
电池在进行标准充放电的过程中检测的SOC能够较为准确地表示电池的使用状态。步骤S200通常通过查找SOC历史数据表得到电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC。
需要说明的是,第二获取单元200可以在第一获取单元100之前或之后启动,也可以与第一获取单元100同时启动。本申请实施例不限制第一获取单元100与第二获取单元200的启动顺序。
计算单元300,用于计算当前SOC。
本申请实施例中,当前SOC等于第二获取单元200获取的最新历史SOC与第一获取单元100获取的荷电状态更新权重值的乘积。
本申请实施例公开的SOC确定装置采用电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC来实时地矫正电池的荷电状态,并以最新历史SOC作为基础来计算当前SOC,而不是以电池刚出厂时的SOC为基准,由于最新历史SOC能够较好地反映电池的使用状态,因此能够较为准确地计算当前SOC。相比于背景技术中所述的方法,本申请实施例公开的装置能够较为充分地利用电池使用过程中的最新状态,实现对电池的当前SOC更为准确地计算,解决背景技术所述的方法对SOC进行估算存在的误差较大的问题。
另外,上述确定SOC的方法以电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC为基准,跟电池种类无关,因此计算出的当前SOC受电池单体的不一致性影响较小,该方法可以适用于不同种类的电池储能系统。
如上文所述,荷电状态更新权重值可以通过检测得到。请参考图4,图4是本申请实施例提供的第一获取单元100的一种结构示意图。该第一获取单元100,包括:
第一检测子单元110,用于检测电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压。
第一检测子单元110用于检测第一开路电压,该第一开路电压为电池某一次充放电之前处于闲置状态时检测的开路电压。为了便于后文描述,第一开路电压用Voc_1表示。
第一确定子单元120,用于根据Voc-SOC曲线确定与第一开路电压相对应的第一荷电状态值。
电池在工作的过程中,每一次检测的开路电压均有相对应的荷电状态值,Voc-SOC曲线为已知曲线,可以是电池出厂时的出厂参数,也可以是用户在实际使用电池的过程中,根据实际的使用情景绘制的该种电池的开路电压与荷电状态值之间的对应关系曲线。基于此,第一确定电源120的作用在于,根据Voc-SOC曲线确定与第一开路电压相对应的第一荷电状态值。为了便于后文描述,第一荷电状态值用SOC_V1表示。
积分子单元130,用于采用安时积分法对电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值。
在第一检测子单元110和第一确定子单元120工作完成后,电池开始一段时间的充放电,该一段时间可以是用户自己设定的设定时间。积分子单元130在此设定时间内,采用安时积分法对电池的充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值,即该设定时间充放电过程中,电池的荷电状态的变化。为了便于后文中的描述,电池的充放电电流用I表示,对I进行积分,得到的第一荷电状态变化值,该第一荷电状态变化值用ΔSOC_I表示。
第二检测子单元140,用于检测电池充放电之后处于闲置状态的第二开路电压。
第二检测子单元140用于检测第二开路电压,该第二开路电压为电池完成该次充放电之后处于闲置状态时检测的开路电压。为了便于后文中的描述,第二开路电压用Voc_2表示。
需要说明的是,第二检测子单元140和第一检测子单元110涉及同一个充放电。也就是说在操作的过程中,先检测第一开路电压,然后控制电池实施充放电,此过程对充放电电流采用安时积分法得到第一荷电状态变化值,再然后检测第二开路电压。电池充放电之前和之后都出于闲置状态。
第二确定子单元150,用于根据Voc-SOC曲线确定与第二开路电压相对应的第二荷电状态值。
如针对第一确定子单元120的描述可知,第二确定子单元150能够根据Voc-SOC曲线确定与第二开路电压相对的第二荷电状态值。为了便于后文的描述,第二荷电状态值用SOC_V2表示。
第一计算子单元160,用于根据第一荷电状态值与第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值。
第一计算子单元160用于将第一荷电状态值与第二荷电状态值的差值的绝对值作为第二荷电状态变化值。
第二荷电状态变化值用ΔSOC_V表示。即,ΔSOC_V=SOC_V2-SOC_V1。
第二计算子单元170,用于计算荷电状态更新权重值。第二计算子单元170用于根据第一荷电状态变化值和第二荷电状态变化值确定荷电状态更新权重值。
具体的,第二计算子单元170可以按照如下公式计算荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err)。
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。需要说明的是,W1、W2和W3可以为经验值,对于不同的电压电流检测装置的误差,用户可以通过调整W1、W2和W3来进行补偿,可见,本申请实施例公开的方法能够较好地适用于市面上多种检测硬件。
需要说明的是,电流检测误差与电流检测设备相关,为电流检测设备的设备参数。第二开路电压误差值和第一开路电压误差值均与电压检测设备相关,为电压检测设备的设备参数。在使用该装置时,操作人员可以从相应的设备数据资料中查看以获取误差值。
上述获取荷电状态更新权重值的过程中,结合了库伦法和电压法,在此基础上得到的荷电状态更新权重值与电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC相结合来计算当前SOC,能够综合由电流积分和开路电压计算出的SOC变化值相互矫正以减小电流和电压检测误差对SOC准确度的影响,即能够采用多种方法相互结合来减小误差,进而能进一步提高当前SOC计算的准确性。同时,能降低整个过程中对较高精度、误差较小的电流检测设备及电压检测设备的依赖。
进一步优选的方案中,本申请实施例公开的SOC确定装置还可以包括:
记录单元,用于在电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放电压及标准充放荷电状态;
第一更新单元,用于依据标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新Voc-SOC曲线。
以电池进行标准充放状态所获取的开路电压和荷电状态为准进行Voc-SOC曲线的及时更新,即用历史数据来矫正Voc-SOC曲线,能够更加准确地描述电池的使用状态,这种自我校准的特性能提高SOC确定装置的实用性,从而具有较高的推广价值。
进一步优选的方案中,本申请实施例公开的SOC确定装置还可以包括第二更新单元,第二更新单元在电池进行标准充放电时,将当前SOC的值赋予最新历史SOC,以更新最新历史SOC。
第二更新单元在工作时,当电池进行标准充放电时,此种情况获取的当前SOC作为最新历史SOC为后续的SOC检测所用。该优选方案能够在电池标准充放电状态下确定的当前SOC自动更新为最新历史SOC,起到及时更新最新历史SOC的作用。
本申请实施例公开的SOC确定装置中,电池使用中发生的最近一次的最新历史SOC被保存,该数据能够直接而准确地表征电池最新的使用状态,以最近历史SOC为基础进行当前SOC估算具有重要意义。同时结合上述优选方案中的自我修正功能,使得上述方法在使用的过程中SOC误差始终在修正机制下进行收敛,使得当前SOC计算越来越精确,经过检测,通常当前SOC误差会收敛在2%的范围内,能极大地提高当前SOC的计算准确性。
同时,该方法基于历史数据进行计算,电池的使用寿命不影响电池后期的SOC确定。当然,该方法同样适用于正在开发还未量产的新型电池,例如软碳电池。
基于本申请实施例公开的SOC确定装置,本申请实施例还公开一种电池管理系统,所公开的电池管理系统包括本申请上文中任一项实施例公开的SOC确定装置。
本文中,各个优选方案仅仅重点描述的是与其它优选方案的不同,各个优选方案只要不冲突,都可以任意组合,组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内,考虑到文本简洁,本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.SOC确定方法,其特征在于,包括:
获取荷电状态更新权重值及电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC,所述荷电状态更新权重值指的是所述电池在充放电前后SOC变化系数;
计算当前SOC,所述当前SOC等于所述最新历史SOC与所述荷电状态更新权重值的乘积。
2.根据权利要求1所述的SOC确定方法,其特征在于,获取所述荷电状态更新权重值,包括:
检测所述电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压,及根据Voc-SOC曲线确定与所述第一开路电压相对应的第一荷电状态值;
采用安时积分法对所述电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值;
检测所述电池在完成该次充放电之后处于所述闲置状态的第二开路电压,及根据所述Voc-SOC曲线确定与所述第二开路电压相对应的第二荷电状态值;
根据所述第一荷电状态值与所述第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值;
根据所述第一荷电状态变化值和所述第二荷电状态变化值确定所述荷电状态更新权重值。
3.根据权利要求2所述的SOC确定方法,其特征在于,按照如下公式计算所述荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err);
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。
4.根据权利要求2所述的SOC确定方法,其特征在于,还包括:
在所述电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放开路电压及标准充放荷电状态;
依据所述标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新所述Voc-SOC曲线。
5.根据权利要求1所述的SOC确定方法,其特征在于,还包括:
在所述电池进行标准充放电时,将所述当前SOC的值赋予所述最新历史SOC以更新所述最新历史SOC。
6.根据权利要求1所述的SOC确定方法,其特征在于,获取所述电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC,包括:
通过查找SOC历史数据表得到所述电池最近一次标准充放电后的所述最新历史SOC。
7.SOC确定装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取荷电状态更新权重值,所述荷电状态更新权重值指的是电池在充放电前后SOC变化系数;
第二获取单元,用于获取所述电池最近一次标准充放电后的最新历史SOC;
计算单元,用于计算当前SOC,所述当前SOC等于所述最新历史SOC与所述荷电状态更新权重值的乘积。
8.根据权利要求7所述的SOC确定装置,其特征在于,所述第一获取单元包括:
第一检测子单元,用于检测所述电池充放电之前处于闲置状态的第一开路电压;
第一确定子单元,用于根据Voc-SOC曲线确定与所述第一开路电压相对应的第一荷电状态值;
积分子单元,用于采用安时积分法对所述电池在设定时间内充放电电流进行积分,得到第一荷电状态变化值;
第二检测子单元,用于检测所述电池在完成该次充放电之后处于所述闲置状态的第二开路电压;
第二确定子单元,用于根据所述Voc-SOC曲线确定与所述第二开路电压相对应的第二荷电状态值;
第一计算子单元,用于根据所述第一荷电状态值与所述第二荷电状态值计算第二荷电状态变化值;
第二计算子单元,用于根据所述第一荷电状态变化值和所述第二荷电状态变化值确定所述荷电状态更新权重值。
9.根据权利要求8所述的SOC确定装置,其特征在于,所述第二计算子单元用于按照如下公式计算所述荷电状态更新权重值:
W=1-(W1*SOC_I_err/ΔSOC_I+W2*SOC_V2_err/ΔSOC_V+W3*SOC_V1_err);
其中,W是所述荷电状态更新权重值;W1是电流积分误差权重值;W2是所述第二开路电压的误差权重值;W3是第一开路电压的误差权重值;SOC_I_err指的是电流检测误差,ΔSOC_I是第一荷电状态变化值;SOC_V2_err指的是第二开路电压误差值;ΔSOC_V指的是第二荷电状态变化值;SOC_V1_err指的是第一开路电压误差值。
10.根据权利要求8所述的SOC确定装置,其特征在于,还包括:
记录单元,用于在所述电池进行充放电为标准充放电时,记录标准充放电过程中所采集的标准充放开路电压及标准充放荷电状态;
第一更新单元,用于依据所述标准充放开路电压及标准充放荷电状态更新所述Voc-SOC曲线。
11.根据权利要求7所述的SOC确定装置,其特征在于,还包括:
第二更新单元,用于在所述电池进行标准充放电时,将所述当前SOC的值赋予所述最新历史SOC以更新所述最新历史SOC。
12.电池管理系统,其特征在于,包括权利要求7-11中任一项所述的SOC确定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710387394.4A CN108931726A (zh) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Soc确定方法及装置、电池管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710387394.4A CN108931726A (zh) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Soc确定方法及装置、电池管理系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108931726A true CN108931726A (zh) | 2018-12-04 |
Family
ID=64451212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710387394.4A Pending CN108931726A (zh) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Soc确定方法及装置、电池管理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108931726A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112034366A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-04 | 惠州市蓝微电子有限公司 | 一种soc动态补偿方法及电子系统 |
CN112485677A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池容量更新方法及装置、电子装置以及存储介质 |
CN112540303A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种校正方法及装置 |
CN112557905A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电池组及其数据处理方法、计算机设备、介质和车辆 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1688754A2 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery management apparatus |
CN103308865A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-09-18 | 福州瑞芯微电子有限公司 | 测算二次电池soc及自学习ocv-soc曲线的方法与电子设备 |
CN103323775A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于电池模块的平衡监控及测试系统 |
CN103399277A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种动力电池实际容量估算方法 |
CN104849670A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-19 | 威睿电动汽车技术(苏州)有限公司 | 锂离子电池寿命预测的测试方法 |
CN105068008A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-18 | 南京航空航天大学 | 利用车载充电机辨识电池参数的电池荷电状态估计方法 |
CN105093127A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-25 | 合肥赛为智能有限公司 | 一种基于充电方式的锂电池荷电状态的校准与估计方法 |
CN105223512A (zh) * | 2015-09-11 | 2016-01-06 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 基于电池特性的动态矫正剩余电量的方法 |
CN105738824A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-06 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 一种电池剩余容量估算方法 |
CN105738814A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 国家电网公司 | 一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法 |
CN105774574A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-20 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种新能源汽车电池荷电状态的校准方法和装置 |
CN106324520A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 北京普莱德新能源电池科技有限公司 | 一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法及系统 |
CN106501726A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-15 | 新誉集团有限公司 | 电池荷电状态的估算方法、电池管理系统及soc估算方法 |
CN106597314A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-04-26 | 先进储能材料国家工程研究中心有限责任公司 | 车用镍氢动力电池包真实荷电保持与对应电压的确定方法 |
-
2017
- 2017-05-26 CN CN201710387394.4A patent/CN108931726A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1688754A2 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-09 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery management apparatus |
CN103323775A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于电池模块的平衡监控及测试系统 |
CN103308865A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-09-18 | 福州瑞芯微电子有限公司 | 测算二次电池soc及自学习ocv-soc曲线的方法与电子设备 |
CN103399277A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-11-20 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种动力电池实际容量估算方法 |
CN105738814A (zh) * | 2014-12-12 | 2016-07-06 | 国家电网公司 | 一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法 |
CN104849670A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-19 | 威睿电动汽车技术(苏州)有限公司 | 锂离子电池寿命预测的测试方法 |
CN105068008A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-18 | 南京航空航天大学 | 利用车载充电机辨识电池参数的电池荷电状态估计方法 |
CN105093127A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-11-25 | 合肥赛为智能有限公司 | 一种基于充电方式的锂电池荷电状态的校准与估计方法 |
CN105223512A (zh) * | 2015-09-11 | 2016-01-06 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 基于电池特性的动态矫正剩余电量的方法 |
CN105738824A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-06 | 广州橙行智动汽车科技有限公司 | 一种电池剩余容量估算方法 |
CN105774574A (zh) * | 2016-02-26 | 2016-07-20 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种新能源汽车电池荷电状态的校准方法和装置 |
CN106324520A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 北京普莱德新能源电池科技有限公司 | 一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法及系统 |
CN106501726A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-15 | 新誉集团有限公司 | 电池荷电状态的估算方法、电池管理系统及soc估算方法 |
CN106597314A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-04-26 | 先进储能材料国家工程研究中心有限责任公司 | 车用镍氢动力电池包真实荷电保持与对应电压的确定方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
鞍钢 等: "《冶金工业电气设备技术规程》", 31 August 1985 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112485677A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池容量更新方法及装置、电子装置以及存储介质 |
CN112557905A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电池组及其数据处理方法、计算机设备、介质和车辆 |
CN112034366A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-12-04 | 惠州市蓝微电子有限公司 | 一种soc动态补偿方法及电子系统 |
CN112540303A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种校正方法及装置 |
CN112540303B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-11-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种校正方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107402353B (zh) | 一种对锂离子电池的荷电状态进行滤波估计的方法及系统 | |
CN101819259B (zh) | 电池组充电曲线修正方法 | |
CN108931726A (zh) | Soc确定方法及装置、电池管理系统 | |
CN109507611B (zh) | 一种电动汽车的soh修正方法及系统 | |
CN106597307A (zh) | 一种修正电池剩余电量估算值的方法及装置 | |
CN105760656B (zh) | 一种电池剩余充电时间估算方法 | |
CN110386029A (zh) | 一种根据动态电压修正锂电池soc方法 | |
CN112213641A (zh) | 用于获得剩余时间的电池管理系统及方法 | |
CN109669131B (zh) | 一种工况环境下动力电池soc估算方法 | |
CN102540096A (zh) | 一种用于磷酸铁锂动力电池剩余容量估算自修正的方法 | |
CN111308374A (zh) | 一种电池组健康状态soh值的估算方法 | |
CN104730468A (zh) | 一种电池soc估算方法、装置以及电池管理系统 | |
CN104101838A (zh) | 动力电池系统及其荷电状态、最大充放电功率估算方法 | |
CN107064847A (zh) | 一种电动汽车电池荷电状态校正方法及装置 | |
CN102265171B (zh) | 一种电池额定容量配置错误的检测方法和装置 | |
CN106154175B (zh) | 基于动态压差的充电电池荷电状态估算系统及工作流程 | |
CN105406532A (zh) | 电动汽车及其电池可用能量的检测方法和装置 | |
CN109856548A (zh) | 动力电池容量估算方法 | |
CN107817448B (zh) | 一种适用于复杂工况的在线实时监测电池电量的方法 | |
CN105699910A (zh) | 一种锂电池剩余电量在线估计方法 | |
CN104040366A (zh) | 用于确定电能存储器的充电状态的方法和装置 | |
WO2023040486A1 (zh) | 一种新能源汽车电池管理系统sof估算方法 | |
CN112666475B (zh) | 一种电动车的电池组的荷电状态估算方法 | |
CN110687458A (zh) | 终端电池电量确定方法及装置 | |
CN110068765A (zh) | 电池容量的预估方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100011 Beijing Dongcheng District, West Binhe Road, No. 22 Applicant after: National energy investment Refco Group Ltd Applicant after: Beijing low carbon clean energy research institute Address before: 100011 Beijing, Dongcheng District Anwai Binhe West Road No. 22 Shenhua building Applicant before: Shenhua Group LLC Applicant before: National Institute of Clean and Low Carbon Energy |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181204 |