CN111007412A - 一种动力电池的实际可用容量更新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池的实际可用容量更新方法，包括：在动力电池充放电工作过程中，计算出动力电池的实际可用容量C实；在下一次上电后，BMS将实际可用容量C实与此时BMS存储的显示可用容量C显进行比较，若C实与C显之间相差小于设定阈值，则BMS更新动力电池容量为C实，并以C实计算出动力电池SOC；否则对C显做微调，BMS更新动力电池容量为C显微调后的容量。本发明的优点在于：可以实时在线的自动更新BMS内的动力电池容量至更加准确的数值，从而以容量更加准确而使得计算出的SOC更加准确，确保SOC显示值得准确性，消除长时间运行后电池容量误差造成的SOC的不准确。

Description

一种动力电池的实际可用容量更新方法
技术领域
本发明涉及动力电池领域，特别涉及一种动力电池的实际可用容量更新方法。
背景技术
电动汽车使用的锂离子电池，受使用环境温度、充放电循环次数、过使用频率等影响，会导致电池系统的实际可用容量存在不同程度的衰减，进而出现车辆行驶过程中，因SOC显示误差太大而导致抛锚的情况。当电池系统出现衰减之后，如何保证计算的SOC准确性，就需要准确的计算出电池系统衰减后的实际可用容量，并进行实时的更新。目前的大部分厂家使用的算法无法消除长时间累计误差，不能更新准确的实际可用容量，造成了提供的SOC不准确的现象发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池的实际可用容量更新方法，此方法可定期对车辆实际可用容量进行更新，确保SOC显示值的准确性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动力电池的实际可用容量更新方法，包括：
在动力电池充放电工作过程中，计算出动力电池的实际可用容量C实；在下一次上电后，BMS将实际可用容量C实与此时BMS存储的显示可用容量C显进行比较，若C实与C显之间相差小于设定阈值，则BMS更新动力电池容量为C实，并以C实计算出动力电池SOC；否则对C显做微调，BMS更新动力电池容量为C显微调后的容量。
对C显做微调方法为：当C显＞C实时，C显-C微调值作为BMS更新后的动力电池容量；当C显＜C实时，C显+C微调值作为BMS更新后的动力电池容量。
动力电池的实际可用容量C实的计算方法包括：
BMS实时监控电池状态信息，当电池充满电或放完电的时候，BMS搜索最高单体电压并标记对应的电池单体或者BMS搜索最低单体电压并标记对应的电池单体；
关机静置，当静置时间达到设定时间阈值时后，检测到整车再次上电，BMS记录标记的电池单体的电压值V1，并根据SOC-OCV表查表得到V1对应的SOC值SOC实1；
在上电后动力电池开始放电或充电，BMS监控此时电池的充放电状态，当BMS记录上电后的充电或放电SOC大于50％时，(即满足|SOC显1-SOC显2|>50％即可，开始充放电时的仪表显示SOC值为SOC显1、结束充放电时的仪表显示SOC值为SOC显2)，记录整个充电过程或放电过程的容量变化值△C；
在充放电结束后BMS统计动力电池的静置时间，当静置时间达到设定时间阈值时，BMS记录标记的电池单体的电压值V2，并根据SOC-OCV表查表得到V2对应的SOC值SOC实2，BMS根据△C、SOC实1、SOC实2计算出实际可用容量C实。
C实根据如下公式计算：C实＝△C/|SOC实2-SOC实1|。
本发明的优点在于：可以实时在线的自动更新BMS内的动力电池容量至更加准确的数值，从而以容量更加准确而使得计算出的SOC更加准确，确保SOC显示值的准确性，消除长时间运行后电池容量误差造成的SOC的不准确。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明实际可用容量更新方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明通过BMS检测整车状态是否满足更新容量的状态，若全部满足则更新，否则不满足更新条件则不进行更新，如图1所示，一种动力电池的实际可用容量更新方法，包括如下步骤：
电池管理系统BMS实时检测电池充放电状态，在一次充满电或放完电状态后开始更新策略，在充完电后或放完电后，BMS搜索最高单体电压并标记对应的电池单体或者BMS搜索最低单体电压并标记对应的电池单体；当电池为充满电后静止时，选择电压最高的电池单体进行标记，当电池为放完电后静止时，选择电压最低的电池单体进行标记。
然后BMS监控动力电池的静置状态，静置状态是指动力电池不工作状态，若静置状态时间小于3h时(在充满电后静置时间小于3小时就开始放电工作或者在放完电后静置时间小于3h就开始充电工作了)，可用容量更新策略的条件不满足，结束更新策略等待下一次充满电状态或放完电状态。
若静置状态时间大于3h时(静止设置时间可根据实际工作需要设置调整)，在3小时后，BMS监控整车或电池的上电状态。
然后在3h后检测上电状态，在第一次上电后(在充满电时，第一次上电是指静置后第一次上电工作对外供电，此时开始放电，而若是在放完电时，第一次上电是指静置后第一次开始充电，此时开始充电)，记录上电时对应的BMS记录此时显示的SOC值SOC显1、记录标记的电池单体的电压值V1，并根据SOC-OCV表查表得到V1对应的SOC值SOC实1。
在上电后动力电池开始放电(当之前为充满电的状态时)或充电(当之前为放完电状态时)，BMS监控此时电池的充放电状态，判断从开始充放电到结束充放电过程中的充放电过程中SOC的变化值是否大于50％，若是，记录整个充电过程或放电过程的容量变化值△C。若从开始充放电到充放电结束时，SOC变化未大于50％就结束充放电时，此时结束容量更新策略，等待下一次充满电或放完电状态，结束本次容量更新步骤。当BMS记录上电后的充电或放电SOC大于50％时，(即满足|SOC显1-SOC显2|>50％即可，开始充放电时的仪表显示SOC值为SOC显1、结束充放电时的仪表显示SOC值为SOC显2)，记录整个充电过程或放电过程的容量变化值△C；
在充放电结束后，BMS监控动力电池的静置状态，然后记录静置时间，若静置时间未达到3h时，则此时结束容量更新策略，此次更新结束，不进行操作；若静置时间达到3h后，此时BMS记录标记的电池单体的电压值V2，并根据SOC-OCV表查表得到V2对应的SOC值SOC实2，BMS根据△C、SOC实1、SOC实2计算出实际可用容量C实。C实根据如下公式计算：C实＝△C/|SOC实2-SOC实1|。
在计算出C实后此时处于静置状态，在下一次上电后(BMS实时监控上电状态信号)，BMS将C实与动力电池的显示容量C显比较，若C实与C显之间相差小于设定阈值6Ah，则BMS更新动力电池容量为C实，BMS记录此C实作为新的动力电池容量并以C实计算出动力电池SOC，实际上此时C实将存储BMS中，为BMS工作提供数据支持；否则对BMS存储的电池容量进行微调(存储在BMS中的容量为C显当更新后，C实的值就赋予C显)，BMS更新动力电池容量为C显微调后的容量。对C显做微调方法为：当C显＞C实时，C显-C微调值作为BMS更新后的动力电池容量；当C显＜C实时，C显+C微调值作为BMS更新后的动力电池容量。一般C微调值可以为2Ah。一般来说电池C实会小于C显，但是有时候在电池包内电芯维修后，可能会出现大于的情况，故而本申请在微调时也做了相应的考虑。
本申请当电池系统出现衰减之后，可以保证计算的SOC准确性，其提供准确的计算出电池系统衰减后的实际可用容量，并进行实时的更新，确保BMS对应的电池容量可靠，从而使得SOC计算可靠。
本更新算法可以消除长时间累计误差，此算法可定期对车辆实际可用容量进行更新，确保SOC显示值得准确性。
以下策略在实际用车情况下存在一定局限性，可能受静置时间的影响，无法满足触发条件，只能定期对车辆做满足触发条件的一个校准就可，如满足条件的充放电截止要求以及精致要求的一次车辆使用，完成整个过程所需的条件即可。具体描述如下：
1、充满电或放完电之后，BMS搜索最高单体电压(充电)或最低单体电压(放电)，并对该单体电压进行标记。然后电池静置3h以上，
2、第一次上电时，BMS记录记录之前标记的单体电压值V1，并根据SOC-OCV表查表得到V1对应的SOC值为SOC实1；
3、开始进行充电或放电，直到充放电过程中SOC变化量大于50％，BMS记录整个充电或放电过程的容量变化值△C；
4、与第三条同步，在充放电达到50％的变化SOC后，静置3h以上，静置之后，BMS记录之前标记的单体电压值V2，并根据SOC-OCV表查表得到V2对应的SOC值为SOC实2,BMS根据以下公式可计算出此时的实际可用容量C实：
C实＝△C/|SOC实2-SOC实1|
5、在下一次上电时，BMS需要先对显示可用容量C显和实际可用容量C实进行比较判断，以防止误触发情况下出现较大的容量差异。若|C显-C实|≤6Ah，则直接更新实际可用容量为C实(将C实的值赋予C显)；若|C显-C实|＞6Ah，则更新实际可用容量为(C显±2Ah)。
本发明提供针对电池衰减之后的实际可用容量更新策略，算法可以消除长时间累计误差，此算法可定期对车辆实际可用容量进行更新，确保SOC显示值得准确性。在实际开车的过程中，可每隔一段时间，驾驶员按照充放电条件、静置条件进行一次车辆的运行即可自动实现更新策略。
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，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种动力电池的实际可用容量更新方法，其特征在于：
在动力电池充放电工作过程中，计算出动力电池的实际可用容量C实；在下一次上电后，BMS将实际可用容量C实与此时BMS存储的显示可用容量C显进行比较，若C实与C显之间相差小于设定阈值，则BMS更新动力电池容量为C实，并以C实计算出动力电池SOC；否则对C显做微调，BMS更新动力电池容量为C显微调后的容量。
2.如权利要求1所述的一种动力电池的实际可用容量更新方法，其特征在于：对C显做微调方法为：当C显＞C实时，C显-C微调值作为BMS更新后的动力电池容量；当C显＜C实时，C显+C微调值作为BMS更新后的动力电池容量。
3.如权利要求1所述的一种动力电池的实际可用容量更新方法，其特征在于：动力电池的实际可用容量C实的计算方法包括：
BMS实时监控电池状态信息，当电池充满电或放完电的时候，BMS搜索最高单体电压并标记对应的电池单体或者BMS搜索最低单体电压并标记对应的电池单体；
关机静置，当静置时间达到设定时间阈值时后，检测到整车再次上电，BMS记录标记的电池单体的电压值V1，并根据SOC-OCV表查表得到V1对应的SOC值SOC实1；
在上电后动力电池开始放电或充电，BMS监控此时电池的充放电状态，当BMS记录上电后的充电或放电SOC大于50％时，记录整个充电过程或放电过程的容量变化值△C；
在充放电结束后BMS统计动力电池的静置时间，当静置时间达到设定时间阈值时，BMS记录标记的电池单体的电压值V2，并根据SOC-OCV表查表得到V2对应的SOC值SOC实2，BMS根据△C、SOC实1、SOC实2计算出实际可用容量C实。
4.如权利要求3所述的一种动力电池的实际可用容量更新方法，其特征在于：C实根据如下公式计算：C实＝△C/|SOC实2-SOC实1|。
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