CN110361658A - 基于ocv的soc估算方法 - Google Patents

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郑君彬
陈志军
吴伟
张志平
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    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC

Abstract

本发明公开了一种基于OCV的SOC估算方法，包括：对初次使用的BMS进行强制校准SOC值；通过提高BMS的相关测量参数提高SOC的估算精度；对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度。本发明的基于OCV的SOC估算方法采用动态修正和静态修正方式，通过不同状态下SOC变化值和积分变化值推算出BMS的满充容量，减少电流采样给SOC带来的误差，通过对应电芯的充放电曲线，计算BMS在活跃状态下，电流和温度下的缩放比例系数，以此逼近实际SOC值，防止在静态时出现SOC跳变情况。

Description

基于OCV的SOC估算方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种基于OCV的SOC估算方法。
背景技术
SOC可表示可用电量百分比，如果出现SOC高，但却无法骑行时，可能存在抛锚，如果出现SOC低，但实际续航里程还远远不到，可能存在短续航里程问题，故SOC估算精确性对于电池的使用起到重要的作用。SOC估算精度的影响因素可有：温度精度，电流精度，电压精度，充放电倍率等。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种基于OCV的SOC估算方法，以解决现有技术中存在的问题。
根据本发明实施例的一个方面，公开一种基于OCV的SOC估算方法，包括：
对初次使用的BMS进行强制校准SOC值；
通过提高BMS的相关测量参数提高SOC的估算精度；
对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度。
基于本发明上述基于OCV的SOC估算方法的另一个实施例中，所述对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度包括：动态修正方式和静态修正方式。
基于本发明上述基于OCV的SOC估算方法的另一个实施例中，所述动态修正方式包括：
在BMS电流不为零的状态下，对电池I积分计算电流在一定时间内产生的容量Capacity累积，积分时间为t，则在BMS开始记录开始充电的SOC值和当前电流积分值；
在电池进入恒压阶段状态下，根据充电前记录的SOC和积分值，与此时恒压阶段变化的SOC和积分值，计算当前时刻电池实际的满充容量，与电池显示的满充容量比较，若两者相差大于FCC显示的设定参数时，则计算此次充电形成的误差容量Capacity误差，Capacity误差＝FCC实际-FCC显示，通过误差容量Capacity误差修正BMS的FCC显示，否则不进行计算和修正；
充电高端，根据误差容量快速修正SOC显示，防止SOC误差进一步扩大，同时根据SOC变化值和积分变化值推算出BMS的满充容量。
基于本发明上述基于OCV的SOC估算方法的另一个实施例中，所述静态修正方式包括：
当电池处于长时间的静止过程时，BMS调用OCV校准函数，OCV表数组中，不同的电压点对应着不同的SOC百分点，BMS获取电池当前全部的单节电压，计算出电池的最低电压和最高电压，通过这两个电压查表得出电池的SOC最小和SOC最大，以SOC最小和SOC最大两个SOC值加权平均的方式计算出电池的SOC实际，k为权值：
SOC实际＝k*(SOC最小)+(1-k)*(SOC最大)。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的基于OCV的SOC估算方法采用动态修正和静态修正方式，通过不同状态下SOC变化值和积分变化值推算出BMS的满充容量，减少电流采样给SOC带来的误差，通过对应电芯的充放电曲线，计算BMS在活跃状态下，电流和温度下的缩放比例系数，以此逼近实际SOC值，防止在静态时出现SOC跳变情况。
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使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明的基于OCV的SOC估算方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例只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。
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种基于OCV的SOC估算方法进行更详细地说明。
图1是本发明的基于OCV的SOC估算方法的一个实施例的流程图，如图1所示，该实施例的基于OCV的SOC估算方法包括：
10，对初次使用的BMS进行强制校准SOC值；强制校准通过以电池的设计容量作为电池满充容量FCC实际和FCC显示，通过OCV查表可得当前电池的SOC实际、SOC显示；
20，通过提高BMS的相关测量参数提高SOC的估算精度；这对于SOC估算精度可进一步提高，但是现实中对于产品成本也应考虑在内；
30，对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度。
所述对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度包括：动态修正方式和静态修正方式。
所述动态修正方式包括：
在BMS电流不为零的状态下，对电池I积分计算电流在一定时间内产生的容量Capacity累积，积分时间为t，则在BMS开始记录开始充电的SOC值和当前电流积分值；
在电池进入恒压阶段状态下，根据充电前记录的SOC和积分值，与此时恒压阶段变化的SOC和积分值，计算当前时刻电池实际的满充容量，与电池显示的满充容量比较，若两者相差大于FCC显示的设定参数时，则计算此次充电形成的误差容量Capacity误差，Capacity误差＝FCC实际-FCC显示，通过误差容量Capacity误差修正BMS的FCC显示，否则不进行计算和修正；
充电高端，根据误差容量快速修正SOC显示，防止SOC误差进一步扩大，同时根据SOC变化值和积分变化值推算出BMS的满充容量。在实际的运用过程中，可能因为电流采样误差导致推算的满充容量与实际的满充容量不一致，但可减少电流采样给SOC带来的误差。
所述静态修正方式包括：
当电池处于长时间的静止过程时，BMS调用OCV校准函数，OCV表数组中，不同的电压点对应着不同的SOC百分点，BMS获取电池当前全部的单节电压，计算出电池的最低电压和最高电压，通过这两个电压查表得出电池的SOC最小和SOC最大，以SOC最小和SOC最大两个SOC值加权平均的方式计算出电池的SOC实际，k为权值：
SOC实际＝k*(SOC最小)+(1-k)*(SOC最大)。以实际的SOC修正显示的SOC，防止SOC估算误差进一步扩大。
动态修正方式下，该BMS处于恒压阶段，可实时修正电池的SOC，静态修正方式，存储着实际SOC于显示SOC的误差值，可在活跃状态下，显示SOC以一定的比例系数逼近实际SOC值，在活跃状态下的逼近策略中，BMS的比例系数与充放电倍率、温度有关，通过对应电芯的充放电曲线，计算BMS在活跃状态下，一定的电流和温度下的缩放比例系数，以此逼近实际SOC值，防止在静态时出现SOC跳变情况。
以上对本发明所提供的一种基于OCV的SOC估算方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于OCV的SOC估算方法，其特征在于，包括：
对初次使用的BMS进行强制校准SOC值；
通过提高BMS的相关测量参数提高SOC的估算精度；
对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度。
2.根据权利要求1所述的基于OCV的SOC估算方法，其特征在于，所述对估算的SOC值通过OCV校准修正，提高实时的SOC估算精度包括：动态修正方式和静态修正方式。
3.根据权利要求2所述的基于OCV的SOC估算方法，其特征在于，所述动态修正方式包括：
在BMS电流不为零的状态下，对电池I积分计算电流在一定时间内产生的容量Capacity累积，积分时间为t，则在BMS开始记录开始充电的SOC值和当前电流积分值；
在电池进入恒压阶段状态下，根据充电前记录的SOC和积分值，与此时恒压阶段变化的SOC和积分值，计算当前时刻电池实际的满充容量，与电池显示的满充容量比较，若两者相差大于FCC显示的设定参数时，则计算此次充电形成的误差容量Capacity误差，Capacity误差＝FCC实际-FCC显示，通过误差容量Capacity误差修正BMS的FCC显示，否则不进行计算和修正；
充电高端，根据误差容量快速修正SOC显示，防止SOC误差进一步扩大，同时根据SOC变化值和积分变化值推算出BMS的满充容量。
4.根据权利要求2所述的基于OCV的SOC估算方法，其特征在于，所述静态修正方式包括：
当电池处于长时间的静止过程时，BMS调用OCV校准函数，OCV表数组中，不同的电压点对应着不同的SOC百分点，BMS获取电池当前全部的单节电压，计算出电池的最低电压和最高电压，通过这两个电压查表得出电池的SOC最小和SOC最大，以SOC最小和SOC最大两个SOC值加权平均的方式计算出电池的SOC实际，k为权值：
SOC实际＝k*(SOC最小)+(1-k)*(SOC最大)。
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