CN109446584B - 一种电池管理系统对电芯过放保护的sop估算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池管理系统对电芯国防保护的SOP估算方法,包括BMS初始化后,设置两级最低单体电压阀值,并实时监控电池系统最低单体电压值,同时读取EEPROM中限功标志位,如果限功标志位为0,则将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率,如果限功标志位为1,再从EEPROM中读取Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。本发明能够避免因SOC虚高误差导致电芯过放的情况,在放电末端时,通过SOP估算限功率的方式可以有效解决电芯过放的问题。

Description

一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法
技术领域
本发明涉及新能源动力电池领域,尤其涉及一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法。
背景技术
SOC估算策略准确与否直接影响整车的动力性、舒适性以及经济性。动力电池几乎占整车成本的一半,并且售后维护成本也非常高,所以实时监控、保护动力电池、维持电池运行寿命就尤为重要。导致动力电池损坏的原因有很多,但最常见的莫过于SOC虚高,高功率放电,导致电芯过放损坏。为了避免上述问题,开发一种避免因SOC虚高误差导致电芯过放的SOP估算方法,在放电末端时,通过SOP估算限功率的方式可以有效解决电芯过放的问题。
专利号为201810044771.9的发明专利公开了一种电动汽车锂电池SOP估算方法,该发明通过获取下一时刻的电流,下一时刻的最大电压值和最小电压值来对估算电动汽车锂电池的SOP,防止电池过放,本申请则是对电池实际最大放电功率的限制,来避免在电池SOC虚高误差导致电芯过放的估算方法,两者技术方案和技术效果均不一样。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,能够避免因SOC虚高误差导致电芯过放。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,包括以下步骤:
S1,BMS设置两级最低单体电压阀值,在初始化后,实时监控电池系统最低单体电压值,同时读取EEPROM(存储器)中限功标志位;
S2,如果限功标志位为0,则将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
S3,如果限功标志位为1,再从EEPROM中读取Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
进一步地,所述限功标志位为0时,包括以下步骤:
S21,判断电池最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=a%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S22;
S22,判断最低单体电压值大于一级阀值且低于二级阈值(二级阈值>一级阈值)并持续t2时间(t2>t1)是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=b%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S23;
S23,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
进一步地,当限功标志位为1时,包括以下步骤:
S31,将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率,并继续监测两级最低单体电压阈值;
S32,判断最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,Pmaxlimit=a%*Pmaxlimit(Pmaxlimit为上一时刻Pmaxlimit的a%,a为预设阀值);
若不成立,则继续步骤S33;
S33,判断最低单体电压持续低于一级阈值并持续t3时间是否成立;
若成立,则将Pmaxlimit赋值为0,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S34;
S34,判断最低单体电压低于二级阈值并持续t2时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,Pmaxlimit=b%*Pmaxlimit(Pmaxlimit为上一时刻Pmaxlimit的b%,b为预设阀值),同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S35;
S35,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
所述Pmaxlimit为限功标志位置1后,电池系统SOP估算后最大允许放电功率值。
进一步地,所述当前最大允许放电功率通过BMS查询电池功率矩阵表插值计算,动力电池通过测试后,标定在不同温度、不同荷电状态下的最大允许放电功率,形成电池功率矩阵表,然后将这张标定参数表导入电池管理系统软件中。
进一步地,任意时刻真实SOC触发修正或判断插枪充电时,所述限功标志位为0。
进一步地,所述池管理系统低压下电前,需判断该标志位是否为1,若标志位=1,标志位和Pmaxlimit下电前均需存EEPROM,再次上电时,系统自动读取上次放电情况,及时识别限功标志位,再次避免电芯过放的风险。
进一步地,所述t1、t2和t3均为预设阀值。
本发明的有益效果:本发明旨在提供一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算策略,可以避免SOC虚高时,动力系统继续大功率放电,而导致电芯过放,损坏电芯。并且再次上电时,系统自动读取上次放电情况,及时识别限功标志位,再次避免电芯过放的风险。
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为本发明实施例的原理流程图。
具体实施方式
下面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的一部分实施例,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作出创造性劳动的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。
需要说明的是,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系,运动情况等,如果该特定姿态发生改变,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,本发明中如设计“第一”、“第二”等描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以互相结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现互相矛盾或者无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示,本发明提供了一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,包括以下步骤:
S1,BMS设置两级最低单体电压阀值,在初始化后,实时监控电池系统最低单体电压值,同时读取EEPROM(存储器)中限功标志位;
S2,如果限功标志位为0,则将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
S3,如果限功标志位为1,再从EEPROM中读取Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
当所述限功标志位为0时,包括以下步骤:
S21,判断电池最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=a%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S22;
S22,判断最低单体电压值大于一级阀值且低于二级阈值(二级阈值>一级阈值)并持续t2时间(t2>t1)是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=b%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S23;
S23,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
当限功标志位为1时,包括以下步骤:
S31,将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率,并继续监测两级最低单体电压阈值;
S32,判断最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,Pmaxlimit=a%*Pmaxlimit(Pmaxlimit为上一时刻Pmaxlimit的a%,a为预设阀值);
若不成立,则继续步骤S33;
S33,判断最低单体电压持续低于一级阈值并持续t3时间是否成立;
若成立,则将Pmaxlimit赋值为0,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S34;
S34,判断最低单体电压低于二级阈值并持续t2时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,Pmaxlimit=b%*Pmaxlimit(Pmaxlimit为上一时刻Pmaxlimit的b%,b为预设阀值),同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S35;
S35,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
所述Pmaxlimit为限功标志位置1后,电池系统SOP估算后最大允许放电功率值。
所述当前最大允许放电功率通过BMS查询电池功率矩阵表插值计算,动力电池通过测试后,标定在不同温度、不同荷电状态下的最大允许放电功率,形成电池功率矩阵表,然后将这张标定参数表导入电池管理系统软件中。
任意时刻真实SOC触发修正或插枪充电时,所述限功标志位为0;当SOC触发修正时或插枪充电时,此时,代表SOC为真实SOC,排除SOC虚高的情况,此时实际最大允许放电功率为电池系统的最大允许放电功率。
所述池管理系统低压下电前,需判断该标志位是否为1,若标志位=1,标志位和Pmaxlimit下电前均需存EEPROM,再次上电时,系统自动读取上次放电情况,及时识别限功标志位,再次避免电芯过放的风险。
所述t1、t2和t3均为预设阀值,在动力电池出厂测试时,根据动力电池的工况,实际运行的温度来对阀值进行设置。
本发明工作原理:本发明提供一种电池管理系统对电芯保护的SOP估算方法,在BMS初始化后,读取EEPROM中的限功标志位,若限功标志位为0,则将系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许功率,若限功标志位为1,则从EEPROM中读取Pmaxlimit的数值作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率,本发明通过对电池实际最大允许放电功率的估算来限制电池的放电功率,避免SOC虚高时电池过放的情况。
本发明提供一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算策略,可以避免SOC虚高时,动力系统继续大功率放电,而导致电芯过放,损坏电芯。并且再次上电时,系统自动读取上次放电情况,及时识别限功标志位,再次避免电芯过放的风险。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,BMS设置两级最低单体电压阀值,在初始化后,实时监控电池系统最低单体电压值,同时读取EEPROM中限功标志位;
S2,如果限功标志位为0,则将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
所述限功标志位为0时,包括以下步骤:
S21,判断电池最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=a%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S22;
S22,判断最低单体电压值大于一级阀值且低于二级阈值并持续t2时间是否成立;
若成立,则限功标志位置为1,且Pmaxlimit=b%*当前最大允许放电功率,同时将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S23;
S23,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
所述t1、t2、a和b均为预设阀值;
所述Pmaxlimit为最大允许放电功率;
S3,如果限功标志位为1,再从EEPROM中读取Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,所述限功标志位为1时,包括以下步骤:
S31,将Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率,并继续监测两级最低单体电压阈值;
S32,判断最低单体电压值低于一级阈值并持续t1时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,同时将更新后的Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S33;
S33,判断最低单体电压持续低于一级阈值并持续t3时间是否成立;
若成立,则将Pmaxlimit赋值0,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S34;
S34,判断最低单体电压低于二级阈值并持续t2时间是否成立;
若成立,则更新Pmaxlimit,将更新后的Pmaxlimit作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率;
若不成立,则继续步骤S35;
S35,将电池系统当前最大允许放电功率作为电池系统SOP估算的实际最大允许放电功率。
3.根据权利要求2所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,所述t3为预设阀值。
4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,所述当前最大允许放电功率通过BMS查询电池功率矩阵表获得。
5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,任意时刻真实SOC触发修正或判断插枪充电时,所述限功标志位为0。
6.根据权利要求1所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,所述池管理系统低压下电前,需读取EEPROM中的限功标志位。
7.根据权利要求1所述的一种电池管理系统对电芯过放保护的SOP估算方法,其特征在于,在所述电池管理系统下电前,若所述限功标志位为1,则所述限功标志位和所述Pmaxlimit均需存入EEPROM。
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