CN110515003A

CN110515003A - 一种开路电压修正锂电池soc的方法

Info

Publication number: CN110515003A
Application number: CN201910651455.2A
Authority: CN
Inventors: 沈永柏; 王翰超; 王云; 孙艳; 康义; 尹坤; 李享; 刘欢
Original assignee: ANHUI WICOM NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Ligao Shandong New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2039-07-18
Also published as: CN110515003B

Abstract

一种开路电压修正锂电池SOC的方法，具体步骤包括：S1、根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；S2、计算电池静置时间T，计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7；S3、计算得到校准后的电池SOC_k，累计充电量清零，进入步骤S7；S4、充放电量累加，进入步骤S5；S5、判断电池是否达到满充条件，如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；S6、将累计充放电量清零，进入S7；S7、判断电池管理系统BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1。本发明增加了快速OCV修正和加权OCV修正，丰富了原来的修正策略，增加了修正机会，可以解决车辆不能充分静置导致的SOC不准问题。

Description

一种开路电压修正锂电池SOC的方法

技术领域

本发明涉及电池管理系统领域，尤其涉及一种开路电压修正锂电池SOC的方法。

背景技术

随着国家对汽车排放标准的控制越来越严格，以及人们环保观念的增强，新能源汽车逐渐受到消费者的青睐。目前的新能源汽车中，电动汽车是主流，对它的研究也最多，其中一个重要的方向是电池管理系统(Battery Management System，BMS)。作为电池管理系统的核心，电池核电状态(State Of Charge，SOC)的估算，是一个研究热点。目前比较成熟的SOC估算方法是安时积分结合开路电压(Open Circuit Voltage，OCV)修正：电池运行过程中使用安时积分计算SOC，电池充分静置后使用OCV修正SOC初始值。该方法实现简单，硬件要求低，满足大部分场景，得到了广泛应用。但是电动车的实际使用情况非常复杂，该方法不能覆盖全部应用场景。比如，对于运营车辆，电池长时间充不满电并且一直处于工作状态，没有机会充分静置，从而不能触发OCV修正，无法修正初始SOC，运行一段时间之后，SOC误差会非常大，超过允许的精度范围，导致趴车风险。

发明内容

为了增加OCV修正机会，解决车辆不能充分静置导致的SOC不准的问题，为此，本发明提供一种开路电压修正锂电池SOC的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种开路电压修正锂电池SOC的方法，包括以下步骤：

S1、打开电池管理系统BMS，根据电流情况判断电池是否处于静置状态，如果电池处于静置状态则进入步骤S2，否则进入步骤S4；

S2、计算电池静置时间T，根据静置时间T与电池充分静置时间T_long、开启加权修正的时间阈值T_short进行比较，分别计算对应的加权因子w或直接跳至步骤S7，所述电池充分静置时间T_long大于开启加权修正的时间阈值T_short；

S3、使用OCV查表得到SOC_LUT，利用查表获得的电池SOC_LUT、当前电池SOC_k-1和加权因子w计算得到校准后的电池SOC_k，累计充电量清零，进入步骤S7；

S4、充放电量累加，进入步骤S5；

S5、判断电池是否达到满充条件，如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；

S6、将累计充放电量清零，进入S7；

S7、判断电池管理系统BMS是否进入下电流程，如果进入下电流程则结束，否则进入步骤S1。

具体地说，步骤S2具体为：

当静置时间T≥电池充分静置时间T_long时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1；

当开启加权修正的时间阈值T_short≤静置时间T＜电池充分静置时间T_long，加权因子满足公式：

其中w₀是静置时间达到T_short时的加权因子；

当静置时间T＜电池充分静置时间T_short时，有两种情况，当静置时间T达到快速校准时间T_fast，并且充放电量Q达到快速校准容量阈值Q_fast，即T≥T_fast，Q≥Q_fast，加权因子w等于预先设置值w_fast，当不满足上述条件时，进入步骤S7。

具体地说，在步骤S3中，计算校准后的电池SOC的公式为：

SOC_k＝w×SOC_LUT+(1-w)×SOC_k-1

其中SOC_k，SOC_LUT和SOC_k-1分别是校准后的电池SOC、查表获得的电池SOC和当前对应的电池SOC。

具体地说，步骤S4的充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加。

具体地说，在步骤S5中，判断电池是否达到满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续设定时间。

具体地说，步骤S5中设定时间为2s。

本发明的优点在于：

(1)在传统OCV修正的基础上增加快速OCV修正和加权OCV修正，丰富了原来的修正策略，增加了修正机会，可以解决车辆不能充分静置导致的SOC不准问题。

(2)本发明中快速OCV修正和加权OCV修正结果并非直接替换原来的SOC值，而是与原SOC加权，减小未充分静置带来的SOC误差。

(3)本发明中OCV修正相对于传统的OCV修正更加多元化，传统的OCV修正仅仅是当T≥电池充分静置时间T_long时，满足充分静置条件，加权因子w取值为1。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种开路电压修正锂电池SOC的方法，包括以下步骤：

计算电池静置时间T，根据静置时间T选择进入以下4个过程之一：

其中w₀是静置时间达到T_short时的加权因子；

S3、使用OCV查表得到SOC_LUT，利用查表获得的电池SOC_LUT、当前电池SOC_k-1和加权因子w计算得到校准后的电池SOC_k，累计充电量清零，进入步骤S7；具体的，计算校准后的电池SOC的公式为：

SOC_k＝w×SOC_LUT+(1-w)×SOC_k-1

S4、充放电量累加，该充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加，进入步骤S5；

S5、判断电池是否达到满充条件，满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续2S。如果电池满充，进入步骤S6，否则进入步骤S7；

S6、将累计充放电量清零，进入S7；

根据静置时间T区分：静置时间达到T_fast且充放电容量达到Q_fast，使用快速修正；静置时间达到T_short使用加权修正。本发明在传统OCV修正的基础上增加快速OCV修正和加权OCV修正，增加了修正机会，使得原来需要充分静置才能修正SOC变成了不充分静置也有机会修正SOC。当电池没有充分静置时，OCV查表结果并非直接替换当前SOC，而是与当前结果加权，减小了未充分静置查表带来的SOC误差。传统OCV修正可以看成加权OCV修正的特殊情况，当电池充分静置时，加权因子为1。

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

1.一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S4、充放电量累加，进入步骤S5；

S6、将累计充放电量清零，进入S7；

2.根据权利要求1所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，步骤S2具体为：

当开启加权修正的时间阈值T_short≤静置时间T<电池充分静置时间T_long，加权因子满足公式：

其中w₀是静置时间达到T_short时的加权因子；

当静置时间T<电池充分静置时间T_short时，有两种情况，当静置时间T达到快速校准时间T_fast，并且充放电量Q达到快速校准容量阈值Q_fast，即T≥T_fast，Q≥Q_fast，加权因子w等于预先设置值w_fast，当不满足上述条件时，进入步骤S7。

3.根据权利要求2所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，在步骤S3中，计算校准后的电池SOC的公式为：

SOC_k＝w×SOC_LUT+(1-w)×SOC_k-1

4.根据权利要求1所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，步骤S4的充放电量累加的方法是将当前运行周期内的充放电量取绝对值，与之前的累计的充放电量相加。

5.根据权利要求2所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，在步骤S5中，判断电池是否达到满充条件的依据为：电池达到满充电压，电流不为负，且持续设定时间。

6.根据权利要求5所述的一种开路电压修正锂电池SOC的方法，其特征在于，步骤S5中设定时间为2s。