CN110488196A - 一种平滑修正锂电池充电soc的方法 - Google Patents

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Abstract

一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，修正电池显示SOC的步骤具体如下：S21、电池管理系统BMS每隔设定时间判断电池电压是否达到VN，如果达到VN则进入S22，否则进入S21；S22、判断此时的电池显示SOC是否达到SOCN，如果未达到SOCN则进入S23，否则进入S24；S23、将电池显示SOC快速修正到SOCN，进入S25；S24、将电池显示SOC变化速度设置成真实SOC变化速度的1/2；S25、判断电池显示SOC是否达到设定数值，如果否则进入S21，如果是，则每隔一段时间判断电池是否达到满充电压，如是则将显示SOC设置成100％作为下一时刻的显示SOC，否则显示SOC保持在设定数值。该发明解决了充电末端SOC跳变的问题，终端用户将看到SOC平滑上升，达到截止电压时SOC刚好为100％，消除了用户对SOC的不信任。

Description

一种平滑修正锂电池充电SOC的方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种平滑修正锂电池充电SOC的方法。
背景技术
电动汽车相关技术中，锂电池荷电状态(State of Charge，SOC)的准确估计是一项关键，驾驶员的驾驶行为，主要依赖于电池系统的当前SOC。一般而言，估算电池系统的SOC时，往往将多种估算方法结合，比如安时积分与OCV校准相结合的估算方法：电池运行时使用安时积分实时计算当前SOC，电池充分静置时使用OCV校准重新估算SOC初始值。由于OCV校准与安时积分得到的SOC不会完全一致，因此每次OCV校准时，SOC都会发生跳变。通常的SOC显示方法中，会增加一个呈现给终端用户的SOC显示值，当真实SOC连续变化时，显示值等于真实值，当真实SOC发生跳变时，显示值平滑过渡到真实值。这种方法对于解决车辆运行过程中的SOC跳变，取得了很好的效果，但是不能解决充电末端的SOC跳变。为了避免电池过充，充电末端真实SOC达到100％时，显示SOC必须也达到100％。由于计算误差，达到满充电压时，真实SOC可能跳变成100％，又由于显示SOC此时也要变成100％，在充电末端出现跳变，降低用户体验，引起驾驶员的不信任。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本发明提供一种平滑修正锂电池充电SOC的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，包括根据电压-SOC对应关系表修正电池显示SOC的步骤，修正电池显示SOC的步骤具体如下：
S21、电池管理系统BMS每隔设定时间判断电池电压是否达到VN，如果达到VN则进入S22，否则进入S21；
S22、判断此时的电池显示SOC是否达到SOCN，如果未达到SOCN则进入S23，否则进入S24；
S23、将电池显示SOC快速修正到SOCN，进入S25；
S24、将电池显示SOC变化速度设置成真实SOC变化速度的1/2；
S25、判断电池显示SOC是否达到设定数值，如果否则进入S21，如果是，则每隔一段时间判断电池是否达到满充电压，如是则将显示SOC设置成100％作为下一时刻的显示SOC，否则显示SOC保持在设定数值。
本发明的优点在于：
(1)本发明解决了充电末端SOC跳变的问题，随着充电过程的进行，终端用户将看到SOC平滑上升，达到截止电压时SOC刚好为100％。提升了用户体验，消除了用户对SOC的不信任。
(2)本发明在真实SOC之外，使用显示SOC做平滑修正，没有破坏电池管理系统内部真实SOC的计算，保证了真实SOC的可靠性，依赖于真实SOC的策略没有受影响。
(3)本发明可以将显示SOC与电池本身真实状态之间的差异控制在一定范围内，即使在充电末端真实SOC不准，也能保证显示SOC没有偏离电池真实状态太远。
附图说明
图1是本发明的算法流程图。
图2是应用本发明的效果图。
具体实施方式
如图1所示，一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，步骤具体如下：
S1、电池管理系统BMS根据电池的充电连接状态判断电池是否处于充电状态的步骤，如果电池处于充电状态，则进入步骤S2，否则直接结束；
S2、根据电压-SOC对应关系表修正电池显示SOC。
所述电压-SOC对应关系表获取的方法如下：
假设电池的充放电截止电压分别为V0和VM，则第N个点的SOC为SOCN＝N/M，电压VN的计算公式为
电压-SOC对应关系表由上述方法计算出的部分(VN,SOCN)数值对组成，从M对(VN,SOCN)中获取最后的P对数据并保存。在该方案中,M可任意取值，为了举出具体案例，在该实施例中，M＝100.并获得最后10对数据。十对数据如下表所示。
电压 V<sub>90</sub> V<sub>91</sub> V<sub>92</sub> V<sub>93</sub> V<sub>94</sub> V<sub>95</sub> V<sub>96</sub> V<sub>97</sub> V<sub>98</sub> V<sub>99</sub>
SOC SOC<sub>90</sub> SOC<sub>91</sub> SOC<sub>92</sub> SOC<sub>93</sub> SOC<sub>94</sub> SOC<sub>95</sub> SOC<sub>96</sub> SOC<sub>97</sub> SOC<sub>98</sub> SOC<sub>99</sub>
修正电池显示SOC的步骤具体如下：
S21、电池管理系统BMS每隔设定时间判断电池电压是否达到VN，如果达到VN则进入S22，否则进入S21；VN是电池以规定方式充电到SOCN时的电压，在该实施例中，V90～V99取值分别为4035mV、4046.5mV、4058mV、4069.5mV、4081mV、4092.5mV、4104mV、4115.5mV、4127mV、4138.5mV。
S22、判断此时的电池显示SOC是否达到SOCN，如果未达到SOCN则进S23，否则进入S24；
S23、将电池显示SOC快速修正到SOCN，进入S25；
具体方法为：设定当前任务运行周期为T0秒，SOC变化速率为每T1秒变化上增加1％，则每个运行周期，SOC在当前基础上增加即
S24、将电池显示SOC变化速度设置成真实SOC变化速度的1/2；
具体方法为：在安时积分的公式中增加因子1/2，即
上式除去因子1/2以外部分为安时积分计算公式，i指传感器采集到的电流，Q指电池在当前温度下的可用容量，Δt指任务执行的时间差。
S25、判断电池显示SOC是否达到设定数值，如果否则进入S21，如果是，则每隔一段时间判断电池是否达到满充电压，如是则将显示SOC设置成100％作为下一时刻的显示SOC，否则显示SOC保持在设定数值。在该实施例中设定数值为99％。
本发明在电池真实SOC的基础上，增加一个显示SOC变量，作为发送给终端用户的SOC，通过建立电压-SOC关系表的方法，保证充电末端显示SOC平滑变化到100％。提升了用户体验，避免了用户看到SOC跳变产生的焦虑与不信任。本发明在电池管理系统计算出的真实SOC基础上，额外增加了一个显示SOC变量，没有对真实SOC做任何修改，真实SOC可以遵循原来的策略，依赖于真实SOC的其他策略也不受影响。通过本发明建立的电压-SOC关系表，与电池真实状态差异不大，因此总体误差可控；同时，由于显示SOC不依赖于真实SOC，当电池的真实SOC不准时，显示SOC依然可以保持在一定误差范围内。
图2是应用本发明的显示SOC和真实SOC对比图。实线代表真实SOC，从图中可以看出电池满充时SOC直接从91％跳变到100％，虚线代表是应用本发明的显示SOC,可以看出在电池达到100％之前SOC已经达到99％，满充时平滑过渡到100％。初始时刻电池真实SOC和显示SOC相等，由于误校准，这两个值实际上都偏低。从图上可以看到，充电末端达到满充电压时，真实SOC出现8％幅度的跳变，利用本发明，显示一直平滑变化，并在达到满充电压时由99％变成100％。通过本发明，实现了SOC的平滑修正，避免了充电末端的SOC跳变，提升用户体验。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，包括根据电压-SOC对应关系表修正电池显示SOC的步骤，修正电池显示SOC的步骤具体如下：
S21、电池管理系统BMS每隔设定时间判断电池电压是否达到VN，如果达到VN则进入S22，否则进入S21；
S22、判断此时的电池显示SOC是否达到SOCN，如果未达到SOCN则进入S23，否则进入S24；
S23、将电池显示SOC快速修正到SOCN，进入S25；
S24、将电池显示SOC变化速度设置成真实SOC变化速度的1/2；
S25、判断电池显示SOC是否达到设定数值，如果否则进入S21，如果是，则每隔一段时间判断电池是否达到满充电压，如是则将显示SOC设置成100％作为下一时刻的显示SOC，否则显示SOC保持在设定数值。
2.根据权利要求1所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，在根据电压-SOC对应关系表修正电池显示SOC前还包括电池管理系统BMS根据电池的充电连接状态判断电池是否处于充电状态的步骤，如果电池处于充电状态，则进入根据电压-SOC对应关系表修正电池显示SOC的步骤，否则直接结束。
3.根据权利要求1所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，所述电压-SOC对应关系表获取的方法如下：
假设电池的充放电截止电压分别为V0和VM，则第N个点的SOC为SOCN＝N/M，电压VN的计算公式为
电压-SOC对应关系表由上述方法计算出的部分(VN,SOCN)数值对组成，从M对(VN,SOCN)中获取最后的P对数据并保存。
4.根据权利要求3所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，在步骤S23中，快速修正显示SOC到SOCN的方法为：设定当前任务运行周期为T0秒，SOC变化速率为每T1秒变化上增加1％，则每个运行周期，SOC在当前基础上增加即
5.根据权利要求3所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，M取值为100。
6.根据权利要求3所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，P取值为10。
7.根据权利要求1所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，在步骤S24中，将电池显示SOC变化速度设置成真实SOC变化速度的1/2的方法为：在安时积分的公式中增加因子1/2，即
上式除去因子1/2以外部分为安时积分计算公式，i指传感器采集到的电流，Q指电池在当前温度下的可用容量，Δt指任务执行的时间差。
8.根据权利要求1所述的一种平滑修正锂电池充电SOC的方法，其特征在于，步骤S25中的设定数值为99％。
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Inventor after: Wang Yun

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Address after: 230088 Room 401, 4th floor, South C2, innovation industrial park, high tech Zone, Hefei, Anhui Province

Applicant after: Hefei Ligao Power Technology Co., Ltd

Address before: 230088 floor 1-4, C2 building, Hefei National University Science Park, No. 800, Wangjiang West Road, high tech Zone, Hefei, Anhui Province

Applicant before: Anhui Li high tech energy technology Co., Ltd

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