CN109828213A - 一种soc预测处理模块的处理方法 - Google Patents

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常波
汪伟
蔡勋杨
江运宝
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Abstract

本发明揭示了一种SOC预测处理模块的处理方法：1)充放电状态下实时利用安时积分计算动力电池电量变化值；2)将电池当前电量与计算的电量变化值累加获得当前安时数；3)将当前安时数与标准容量比较，将其中数值小的量作为初步SOC。能够更加精准的对SOC进行估算。

Description

一种SOC预测处理模块的处理方法
技术领域
本发明涉及属于汽车制造领域，尤其涉及BMS管理系统中SOC预测处理模块技术。
背景技术
SOC定义是电池剩余可使用的容量与电池额定容量的比值，电池额定容量是指电池新单体的容量，而不是指电池能充进去的最大容量，因为随着电池的老化，电池的容量也会缩减，同时电池容量也受温度和放电速率的影响，例如，寿命将要终止的电池容量是额定容量的80％，即使电池被完全充满，SOC最多达到80％。目前BMS管理系统中SOC预测处理模块仍存在不能准确估算的缺陷，对于行车安全和里程有着重要的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种更加准确估算的BMS管理系统中SOC预测处理模块。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种SOC预测处理模块的处理方法：
1)充放电状态下实时利用安时积分计算动力电池电量变化值；
2)将电池当前电量与计算的电量变化值累加获得当前安时数；
3)将当前安时数与标准容量比较，将其中数值小的量作为初步SOC。
所述1)2)中，每间隔10ms计算并累加一次。
充满电状态下修正SOC，得到修正后的SOC。
如果当前安时数与底层上次记录值差值超过设定阀值，底层记录新的当前安时数。
如果SOC大于或等于100％，或最大电压大于设定值，并且在充电状态下，修正当前安时数为顶端安时数。
一种执行所述处理方法SOC预测处理模块，包括：
安时积分模块：计算当前动力电池电量变化值，并根据电池当前电量计算获得当前安时数，将当前安时数输送至SOC预测模块；
一致性补偿模块：用于充满电状态下修正SOC，将修正的SOC输送至SOC预测模块；
充电率补偿模块、放电率补偿模块：将充放电补偿信息输送至SOC预测模块；
温度补偿模块：将电池实时温度输送至SOC预测模块；
SOC预测模块：根据获取的参数输出估算的SOC。
还包括老化补充模块：向SOC预测模块输入老化补充参数。
本发明能够准确的对SOC估算，提高电动汽车或混动汽车行车安全和里程估算的准确性。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为SOC预测处理模块处理方法流程图；
图2为SOC预测处理模块结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
BMS管理系统中SOC预测处理模块电池利用SOC预测采用安时法，同时考虑电池老化及环境的影响，电池老化会降低电池的容量：因此电池剩余容量的计算公式也必须考虑电池老化的影响。这种方法需要BMS实时监测电池充电或放电电流，采用电流霍尔传感器测量电流。此模块是属于BMS管理系统中的一部分，通过BMS采集和通讯线来对电池包的SOC进行估算和控制，实现很好的驾驶体验。
如图1所示，安时法是根据电量定律得到的。设电池满充状态下电量为Qm，完全放电后电池电量为零，则有SOC＝(Qm－integrate(i))/Qm。这种计算方式在理论上是可行的，但是由于电池放电的特殊性，不同放电比率状态下Qm的值不同。在大电流放电时候，电池电压下降到电池工作截止电压以下，但显示的SOC计算值大于零。而在小电流放电时，电池的SOC计算值减小到为零时电池还能工作，同时由于电池的自放电与存放时间和温度有很大关系，电池的自放电率和充放电效率的影响，其测量结果还是很不理想。
安时法只能粗略地计算电池SOC，但如要得到更精确的SOC，还需要考虑其它因素，当前版本主要是做了安时积分法以及充满电的一个标定，后期将根据SOC预测方法逐一添加修正。
本算法暂时主要做了安时积分以及充满电的一个修正，充、放电时安时积分10ms累加一次。将当前安时数与标称容量做一次比较修正，将修正后结果与安时积分的值相加得当前安时数，当前安时数与标称容量的比值为最初的SOC。充满电状态下修正SOC，得到修正后的SOC。
如果当前安时数与底层上次记录值差值超过设定阀值，底层记录新的当前安时数，如果SOC大于或等于100％，或最大电压大于设定值，并且在充电状态下，修正当前安时数为顶端安时数。以下是SOC预测处理模块的基本流程。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种SOC预测处理模块的处理方法，其特征在于：
1)充放电状态下实时利用安时积分计算动力电池电量变化值；
2)将电池当前电量与计算的电量变化值累加获得当前安时数；
3)将当前安时数与标准容量比较，将其中数值小的量作为初步SOC。
2.根据权利要求1所述的SOC预测处理模块的处理方法，其特征在于：所述1)2)中，每间隔10ms计算并累加一次。
3.根据权利要求2所述的SOC预测处理模块的处理方法，其特征在于：充满电状态下修正SOC，得到修正后的SOC。
4.根据权利要求1、2或3所述的SOC预测处理模块的处理方法，其特征在于：如果当前安时数与底层上次记录值差值超过设定阀值，底层记录新的当前安时数。
5.根据权利要求4所述的SOC预测处理模块的处理方法，其特征在于：如果SOC大于或等于100％，或最大电压大于设定值，并且在充电状态下，修正当前安时数为顶端安时数。
6.一种执行如权利要求1-5中任一所述处理方法SOC预测处理模块，其特征在于，包括：
安时积分模块：计算当前动力电池电量变化值，并根据电池当前电量计算获得当前安时数，将当前安时数输送至SOC预测模块；
一致性补偿模块：用于充满电状态下修正SOC，将修正的SOC输送至SOC预测模块；
充电率补偿模块、放电率补偿模块：将充放电补偿信息输送至SOC预测模块；
温度补偿模块：将电池实时温度输送至SOC预测模块；
SOC预测模块：根据获取的参数输出估算的SOC。
7.根据权利要求6所述的SOC预测处理模块，其特征在于：还包括老化补充模块：向SOC预测模块输入老化补充参数。
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