CN111060828B - 一种电池状态监控方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池状态监测方法，包括：获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；分别计算电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；在车辆运行过程中，根据温度修正值对当前温度值进行修正，以得到电池的目标温度值；其中，温度修正值根据SOC反馈值与SOC实际值计算得到，SOC反馈值根据所述当前电流值、SOE积分值、SOH实际值和目标温度值查询预设表格得到；根据目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，并根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，以应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。本发明还公开了一种电池状态监测装置。采用本发明实施例，能准确地监测电池的工作状态，保证电池安全工作。

Description

一种电池状态监控方法和装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池状态监控方法和装置。
背景技术
随着电动汽车技术的发展，电动汽车的使用越来越广泛。电池组系统的能量状态(State of Energy，SOE)是表征电池状态的重要参数之一，可以估算出汽车行驶里程，从而为司机提供续驶里程的重要信息。目前电池管理系统(battery management system，BMS)计算SOE主要是依据电量状态(State of Charge，SOC)进行查表得到。但是，由于SOE还受多个可变因素影响，比如受到电芯温度、电芯电流的影响，因此在对SOE进行估算时，若不考虑这些可变因素，则无法保证计算的SOE的准确性，从而造成电池剩余能量的计算误差过大，难以准确监测电池的工作状态。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电池状态监控方法和装置，能准确地监测电池的工作状态，保证电池安全工作。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种电池状态监测方法，包括：
获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，并根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，以应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
与现有技术相比，本发明实施例公开的电池状态监测方法，首先，通过获取所述电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值，以及计算所述的电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；然后，在车辆运行过程中，对当前温度值进行修正，以获得修正后的目标温度值，通过对探测到的温度进行修正，更接近电芯的真实内部温度；最后，根据所述目标温度值进行查表，并根据查表得到的参数值通过计算得到SOE目标值，从而保证了计算SOE的精度，应用所述SOE目标值可准确地监测电池的工作状态，为司机提供正确的续驶里程信息，有效地避免了因未考虑电芯温度和电芯电流可变因素的影响，而导致电池剩余能量的计算误差过大的问题，通过SOE目标值直接反应电池的工作状态，当电池工作状态异常时，可及时更换电池或切断电池供电，从而保证了电池的安全工作。
作为上述方案的改进，所述预设表格包括第一表格和第二表格；其中，所述第一表格包括若干组对应的第一参数、SOC值和电流参数，所述第二表格包括若干组对应的第二参数、SOH值和温度值。
作为上述方案的改进，所述电流参数为电流均方根，所述电流均方根通过对所述电池的电流进行积分计算得到。
作为上述方案的改进，所述根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，以根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，具体包括：
根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数目标值；
根据所述目标温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数目标值；
计算所述第一参数目标值、所述第二参数目标值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE目标值。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
在车辆初始上电时，根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数初始值；
根据所述当前温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数初始值；
计算所述第一参数初始值、所述第二参数初始值和所述电池的总能量值的乘积为SOE初始值。
作为上述方案的改进，所述计算所述电池的SOE积分值，具体包括：
在预设时间段内对所述电池的电压和电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的用电能量值；
在所述预设时间段内对所述电池的电压和OCV值之间差值与电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的发热能量值；
计算初始能量值与所述用电能量值和所述发热能量值的差值为所述SOE积分值。
作为上述方案的改进，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到，具体包括：
根据所述SOH实际值和所述目标温度值在所述第二表格中查询得到第二参数反馈值；
计算所述SOE积分值和所述第二参数反馈值的商值作为第一参数反馈值；
根据所述第一参数反馈值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到所述SOC反馈值。
作为上述方案的改进，所述温度修正值根据SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，具体包括：
计算所述SOC实际值与所述SOC反馈值的差值，并对所述差值进行比例积分得到所述温度修正值。
作为上述方案的改进，所述计算所述电池的SOH实际值，具体包括：
获取所述电池在所述车辆运行状态时的实时容量；
计算所述实时容量和所述电池的初始容量的商值作为所述SOH实际值。
为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种电池状态监测装置，包括：
数据获取模块，用于获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
第一计算模块，用于分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
温度修正模块，用于在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据所述SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
查表模块，用于根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询；
第二计算模块，用于根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值；
监测模块，用于应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
与现有技术相比，本发明实施例公开的电池状态监测装置，首先，数据获取模块获取所述电池的当前温度值和当前电流值，第一计算模块计算所述的电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；然后，在车辆运行过程中，温度修正模块对当前温度值进行修正，以获得修正后的目标温度值，通过对探测到的温度进行修正，更接近电芯的真实内部温度；最后，查表模块根据所述目标温度值进行查表，第二计算模块根据查表得到的参数值通过计算得到SOE目标值，从而保证了计算SOE的精度，监测模块应用所述SOE目标值可准确地监测电池的工作状态，为司机提供正确的续驶里程信息。有效地避免了因未考虑电芯温度和电芯电流可变因素的影响，而导致电池剩余能量的计算误差过大的问题，通过SOE目标值直接反应电池的工作状态，当电池工作状态异常时，可及时更换电池或切断电池供电，从而保证了电池的安全工作。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电池状态监测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的第一表格的示意图；
图3是本发明实施例提供的第二表格的示意图；
图4是本发明实施例提供的电池的电流随时间变化的曲线图；
图5是本发明实施例提供的回馈控制环节的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种电池状态监测装置的结构框图；
图7是本发明实施例提供的另一种电池状态监测装置的结构框图；
图8是本发明实施例提供的第一计算模块的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作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。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种电池状态监测方法的流程图。
值得说明的是，本发明实施例所述的电池状态监测方法可由电池管理系统(battery management system，BMS)执行实现。且本实施例均以电池管理系统作为执行主体进行说明。本发明实施例中所述的SOE(State of Energy，SOE)表征电池组系统的能量状态，利用SOE值可以表征电池的剩余能量，从而估算出汽车行驶里程，为司机提供续驶里程的重要信息；SOH(State of Healthy)表征电池组系统的健康状态；SOC(State of Charge，SOC)表征电池组系统的电量状态。
在本发明实施例中，所述电池状态监测方法，包括以下步骤S1～S4：
S1、获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
S2、分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
S3、在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
S4、根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，并根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，以应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
值得说明的是，在本发明实施例中，预先构建有预设表格，所述预设表格中的参数可在所述电池出厂前对所述电池进行实测得到。优选的，所述预设表格包括第一表格和第二表格。
参见图2，所述第一表格包括若干组对应的第一参数(图中用K1表示，下文中为区分不同过程的第一参数，分别用第一参数实际值，第一参数目标值、第一参数初始值表示)、SOC值和电流参数。示例性的，图中的每一小格中均包括这三个数值，为了保证表格的精确度，可以设置小格的数目尽可能地多。其中，所述第一参数为与SOC以及历史电流相关的系数，所述第一参数的值是用电芯在25℃、100％SOH、不同电流参数和SOC下测得的能量除以新鲜电芯在25℃时1/3C(1/3C指的是电流倍率,如电芯容量是10Ah,1/3C就是指充放电电流是3A)的初始电芯总能量得到，由图2可得知所述第一参数的取值范围为0～1.5；所述电流参数用电流均方根表征，所述电流均方根通过对所述电池的电流进行积分计算得到，所述电流均方根相比电流的平均值与电芯的发热量直接相关，使用均方根进行查表更加合理。
参见图3，所述第二表格包括若干组对应的第二参数(图中用K2表示，下文中为区分不同过程的第二参数，分别用第二参数实际值，第二参数目标值、第二参数初始值表示)、SOH值和温度值，其中，所述第二参数为与温度以及SOH相关的系数，所述第二参数的值是用电芯在1/3C、100％SOC、不同温度和SOH下测得的能量除以新鲜电芯在25℃时1/3C的初始电芯总能量得到，由图3可得知所述第二参数的取值范围为0～1.5。
优选的，将所述当前电流值转换成所述电流均方根，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000071
其中，IRMS为所述电流均方根；t为时间；I为所述当前电流值。
在本发明实施例中，当车辆初始上电时，因此时并没有温度修正值(需要在车辆运行一段时间后才会产生)的存在，可以采用直接查询预设表格的方式计算SOE初始值。此时，在获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值，以及分别计算所述电池的SOH实际值和SOC实际值后，所述方法还包括S101～S103：
S101、在车辆初始上电时，根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数初始值。其中，在获取到所述当前电流值后，需要利用公式(1)将所述当前电流值转换成所述电流均方根以进行查表。在已知所述SOC实际值和所述电流均方根的情况下，能在所述第一表格中查询得到所述第一参数初始值。
S102、根据所述当前温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数初始值。在已知所述当前温度值和所述SOH实际值的情况下，能在所述第二表格中查询得到所述第二参数初始值。
S103、计算所述第一参数初始值、所述第二参数初始值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE初始值，此过程满足公式：
SOE＝EBOL*K1*K2 公式(2)；其中，EBOL为所述电池的总能量值，所述电池的总能量值为新鲜电芯在常温时1/3C的初始电芯总能量，此能量是常温25℃下1/3C的充放电电流测出来的容量。
具体的，在步骤S1中，在车辆启动时，所述电池管理系统采集电池的当前温度值和当前电流值。在本发明实施例中，为更好的反应可变因素的影响，可以采集所述电池的电芯的温度和电流，比如，可通过温度传感器实时采集所述电芯的当前温度值，通过电流传感器实时采集所述电芯的当前电流值。
具体的，在步骤S2中，分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值，包括步骤S21～S23。
S21、采用实时积分的方式计算所述电池的SOE积分值，具体包括：
S211、在预设时间段内对所述电池的电压和电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的用电能量值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000081
其中，EUsed为所述电芯在0～t期间的用电能量值；U为所述电芯的电压；I为所述电芯的电流。
S212、在所述预设时间段内对所述电池的电压和OCV值之间差值与电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的发热能量值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000082
其中，Qcell为所述电芯在0～t期间的发热能量值；OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)可通过SOC-OCV曲线推出，SOC-OCV曲线可参考现有技术，在此不再赘述。
S213、计算初始能量值与所述用电能量值和所述发热能量值的差值为所述SOE积分值，满足以下公式：
SOEIntegration＝E_0-EUsed-Qcell 公式(5)；其中，E_0为所述初始能量值，为车辆上电初始计算得到能量，示例性的，E_0可用所述SOE初始值表征，此时E_0的计算过程可参考公式(2)。
S22、计算所述电池的SOH实际值。SOH一般是使用的容量衰减来计算，具体计算方式包括：
S221、获取所述电池在所述车辆运行状态时的实时容量；满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000091
其中，QC为所述实时容量；参见图4，ton,1为图中的t2；ton,2为图中的t4；SOC(OCV(ton,2))为t4时刻OCV对应的SOC值；SOC(OCV(ton,1))为t2时刻OCV对应的SOC值。
S222、计算所述实时容量和所述电池的初始容量的商值作为所述SOH实际值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000092
其中，SOHC为所述SOH实际值；Qstart为新鲜电芯的容量，出厂时的设置值。
S23、通过按时积分和卡尔曼滤波中的至少一种方式得到所述电池的SOC实际值。具体的按时积分、卡尔曼滤波计算电池SOC值的方式可参考现有技术中的计算过程，在此不再赘述。
具体的，在步骤S3中，在车辆运行过程中，通过回馈控制环节获得温度修正值，使用所述温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值。
参见图5，所述回馈控制环节包括第一减法器11、比例积分控制器12、第二减法器13和查表模块40，所述比例积分控制器12包括比例控制器121和积分控制器122。首先，在所述第一减法器11中输入所述SOC实际值SOCmodule和所述SOC反馈值SOCfeedback，计算所述SOC实际值SOCmodule和所述SOC反馈值SOCfeedback的差值，将所述差值输入到所述比例积分控制器12中。然后，所述比例积分控制器12对所述差值进行比例积分，图中的Ki为比例积分，得到所述温度修正值Tcorr。其次，再将所述温度修正值Tcorr输入到所述第二减法器13中，所述第二减法器13将所述当前温度值Tsensor与所述温度修正值Tcorr相减，得到所述目标温度值TSOE。最后，将所述当前电流值(需转换成电流均方根)、所述SOE积分值SOEIntegration、所述SOH实际值和所述目标温度值TSOE一并输入到所述查表模块40中，所述查表模块40查询所述预设表格得到所述SOC反馈值SOCfeedback，并将所述SOC反馈值SOCfeedback反馈到所述第一减法器11中。通过所述回馈控制环节对实时获取到的所述电池的当前温度值进行修正，能够确保修正得到反应所述电池真实温度的所述目标温度值。
优选的，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到，具体包括S31～S33：
S31、根据所述SOH实际值和所述目标温度值在所述第二表格中查询得到第二参数反馈值；
S32、计算所述SOE积分值和所述第二参数反馈值的商值作为第一参数反馈值；
S33、根据所述第一参数反馈值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到所述SOC反馈值。
具体的，在步骤S4中，将实时计算出的比较接近真实的电芯内部温度的所述目标温度值用来进行查表，得到最终输出的SOE目标值。在获得所述SOE目标值后，能够应用SOE目标值监测所述电池的状态。
优选的，所述根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，以根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，具体包括S41～S43：
S41、根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数目标值；
S42、根据所述目标温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数目标值；
S43、计算所述第一参数目标值、所述第二参数目标值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE目标值，此过程可参考公式(2)。
与现有技术相比，本发明实施例公开的电池状态监测方法，首先，通过获取所述电池的当前温度值和当前电流值，以及计算所述的电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；然后，在车辆运行过程中，对当前温度值进行修正，以获得修正后的目标温度值，通过对探测到的温度进行修正，更接近电芯的真实内部温度；最后，根据所述目标温度值进行查表，并根据查表得到的参数值通过计算得到SOE目标值，从而保证了计算SOE的精度，应用所述SOE目标值可准确地监测电池的工作状态，为司机提供正确的续驶里程信息，有效地避免了因未考虑电芯温度和电芯电流可变因素的影响，而导致荷电池剩余能量的计算误差过大的问题，通过SOE目标值直接反应电池的工作状态，当电池工作状态异常时，可及时更换电池或切断电池供电，从而保证了电池的安全工作。
参见图6，图6是本发明实施例提供的一种电池状态监测装置的结构框图。值得说明的是，本发明实施例所述的电池状态监测装置可以是电池管理系统(batterymanagement system，BMS)，或所述电池状态监测装置为与电池管理系统连接用于与所述电池管理系统进行数据通信的的另一监控装置。
在本发明实施例中，所述电池状态监测装置，包括：
数据获取模块10，用于获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
第一计算模块20，用于分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
温度修正模块30，用于在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据所述SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
查表模块40，用于根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询；
第二计算模块50，用于根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值；
监测模块60，用于应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
具体的，在车辆启动时，所述数据获取模块10采集电池的当前温度值和当前电流值。在本发明实施例中，为更好的反应可变因素的影响，可以采集所述电池的电芯的温度和电流，比如，可通过温度传感器实时采集所述电芯的当前温度值，通过电流传感器实时采集所述电芯的当前电流值。
值得说明的是，在本发明实施例中，所述查表模块40预先构建有预设表格，所述预设表格中的参数可在所述电池出厂前对所述电池进行实测得到。优选的，所述预设表格包括第一表格和第二表格。
参见图2，所述第一表格包括若干组对应的第一参数(图中用K1表示，下文中为区分不同过程的第一参数，分别用第一参数实际值，第一参数目标值、第一参数初始值表示)、SOC值和电流参数。其中，所述第一参数为与SOC以及历史电流相关的系数，所述第一参数的值是用电芯在25℃、100％SOH、不同电流参数和SOC下测得的能量除以新鲜电芯在25℃时1/3C(1/3C指的是电流倍率,如电芯容量是10Ah,1/3C就是指充放电电流是3A)的初始电芯总能量得到，由图2可得知所述第一参数的取值范围为0～1.5；所述电流参数用电流均方根表征，所述电流均方根通过对所述电池的电流进行积分计算得到，所述电流均方根相比电流的平均值与电芯的发热量直接相关，使用均方根进行查表更加合理。
参见图3，所述第二表格包括若干组对应的第二参数(图中用K2表示，下文中为区分不同过程的第二参数，分别用第二参数实际值，第二参数目标值、第二参数初始值表示)、SOH值和温度值，其中，所述第二参数为与温度以及SOH相关的系数，所述第二参数的值是用电芯在1/3C、100％SOC、不同温度和SOH下测得的能量除以新鲜电芯在25℃时1/3C的初始电芯总能量得到，由图3可得知所述第二参数的取值范围为0～1.5。
优选的，将所述当前电流值转换成所述电流均方根，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000131
其中，IRMS为所述电流均方根；t为时间；I为所述当前电流值。
优选的，参见图7，所述电池状态监测装置还包括：
SOE初始值计算单元70，用于在车辆初始上电时，根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数初始值；根据所述当前温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数初始值；计算所述第一参数初始值、所述第二参数初始值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE初始值。
在本发明实施例中，当车辆初始上电时，因此时并没有温度修正值(需要在车辆运行一段时间后才会产生)的存在，可以采用直接查询预设表格的方式计算SOE初始值。在获取到所述当前电流值后，需要利用公式(1)将所述当前电流值转换成所述电流均方根以进行查表。在已知所述SOC实际值和所述电流均方根的情况下，能在所述第一表格中查询得到所述第一参数初始值；在已知所述当前温度值和所述SOH实际值的情况下，能在所述第二表格中查询得到所述第二参数初始值。计算所述第一参数初始值、所述第二参数初始值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE初始值，此过程满足公式：
SOE＝EBOL*K1*K2 公式(2)；其中，EBOL为所述电池的总能量值，所述电池的总能量值为新鲜电芯在常温时1/3C的初始电芯总能量，此能量是常温25℃下1/3C的充放电电流测出来的容量。
优选的，参见图8，所述第一计算模块20包括SOE积分值计算模块21、SOH实际值计算模块22和SOC实际值计算模块23。
所述SOE积分值计算模块21，用于采用实时积分的方式计算所述电池的SOE积分值，具体包括：
在预设时间段内对所述电池的电压和电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的用电能量值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000141
其中，EUsed为所述电芯在0～t期间的用电能量值；U为所述电芯的电压；I为所述电芯的电流；
在所述预设时间段内对所述电池的电压和OCV值之间差值与电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的发热能量值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000142
其中，Qcell为所述电芯在0～t期间的发热能量值；OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)可通过SOC-OCV曲线推出，SOC-OCV曲线可参考现有技术，在此不再赘述；
计算初始能量值与所述用电能量值和所述发热能量值的差值为所述SOE积分值，满足以下公式：
SOEIntegration＝E_0-EUsed-Qcell公式(5)；其中，E_0为所述初始能量值，为车辆上电初始计算得到能量，可用所述SOE初始值表征，此时E_0的计算过程可参考公式(2)。
所述SOH实际值计算模块22，用于计算所述电池的SOH实际值；其中，SOH一般是使用的容量衰减来计算，具体计算方式包括：
获取所述电池在所述车辆运行状态时的实时容量；满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000143
其中，QC为所述实时容量；参见图4，ton,1为图中的t2；ton,2为图中的t4；SOC(OCV(ton,2))为t4时刻OCV对应的SOC值；SOC(OCV(ton,1))为t2时刻OCV对应的SOC值；
计算所述实时容量和所述电池的初始容量的商值作为所述SOH实际值，满足以下公式：
Figure BDA0002344236530000151
其中，SOHC为所述SOH实际值；Qstart为新鲜电芯的容量，出厂时的设置值。
所述SOC实际值计算模块23，用于通过按时积分和卡尔曼滤波中的至少一种方式得到所述电池的SOC实际值。具体的按时积分、卡尔曼滤波计算电池SOC值的方式可参考现有技术中的计算过程，在此不再赘述。
具体的，在车辆运行过程中，所述温度修正模块30通过回馈控制环节获得温度修正值，使用所述温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值。
参见图5，所述回馈控制环节包括第一减法器11、比例积分控制器12、第二减法器13和查表模块40，所述比例积分控制器12包括比例控制器121和积分控制器122。首先，在所述第一减法器11中输入所述SOC实际值SOCmodule和所述SOC反馈值SOCfeedback，计算所述SOC实际值SOCmodule和所述SOC反馈值SOCfeedback的差值，将所述差值输入到所述比例积分控制器12中。然后，所述比例积分控制器12对所述差值进行比例积分，图中的Ki为比例积分，得到所述温度修正值Tcorr。其次，再将所述温度修正值Tcorr输入到所述第二减法器13中，所述第二减法器13将所述当前温度值Tsensor与所述温度修正值Tcorr相减，得到所述目标温度值TSOE。最后，将所述当前电流值(需转换成电流均方根)、所述SOE积分值SOEIntegration、所述SOH实际值和所述目标温度值TSOE一并输入到所述查表模块40中，所述查表模块40查询所述预设表格得到所述SOC反馈值SOCfeedback，并将所述SOC反馈值SOCfeedback反馈到所述第一减法器11中。通过所述回馈控制环节对实时获取到的所述电池的当前温度值进行修正，能够确保修正得到反应所述电池真实温度的所述目标温度值。
优选的，所述查表模块40根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到所述SOC反馈值，具体包括：
根据所述SOH实际值和所述目标温度值在所述第二表格中查询得到第二参数反馈值；计算所述SOE积分值和所述第二参数反馈值的商值作为第一参数反馈值；根据所述第一参数反馈值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到所述SOC反馈值。
具体的，所述查表模块40将实时计算出的比较接近真实的电芯内部温度的所述目标温度值用来进行查表，以使所述第二计算模块50计算得到最终输出的SOE目标值。在获得所述SOE目标值后，所述监测模块60能够应用SOE目标值监测所述电池的状态。
优选的，所述查表模块40根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数目标值，根据所述目标温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数目标值；所述第二计算模块50计算所述第一参数目标值、所述第二参数目标值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE目标值，此过程可参考公式(2)。
与现有技术相比，本发明实施例公开的电池状态监测装置，首先，数据获取模块10获取所述电池的当前温度值和当前电流值，第一计算模块20计算所述的电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；然后，在车辆运行过程中，温度修正模块30对当前温度值进行修正，以获得修正后的目标温度值，通过对探测到的温度进行修正，更接近电芯的真实内部温度；最后，查表模块40根据所述目标温度值进行查表，第二计算模块50根据查表得到的参数值通过计算得到SOE目标值，从而保证了计算SOE的精度，监测模块60应用所述SOE目标值可准确地监测电池的工作状态，为司机提供正确的续驶里程信息。有效地避免了因未考虑电芯温度和电芯电流可变因素的影响，而导致电池剩余能量的计算误差过大的问题，通过SOE目标值直接反应电池的工作状态，当电池工作状态异常时，可及时更换电池或切断电池供电，从而保证了电池的安全工作。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池状态监测方法，其特征在于，包括：
获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，并根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，以应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
2.如权利要求1所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述预设表格包括第一表格和第二表格；其中，所述第一表格包括若干组对应的第一参数、SOC值和电流参数，所述第二表格包括若干组对应的第二参数、SOH值和温度值。
3.如权利要求2所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述电流参数为电流均方根，所述电流均方根通过对所述电池的电流进行积分计算得到。
4.如权利要求2所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询，以根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值，具体包括：
根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数目标值；
根据所述目标温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数目标值；
计算所述第一参数目标值、所述第二参数目标值和所述电池的总能量值的乘积为所述SOE目标值。
5.如权利要求2所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在车辆初始上电时，根据所述SOC实际值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到第一参数初始值；
根据所述当前温度值和所述SOH实际值在所述第二表格中查询得到第二参数初始值；
计算所述第一参数初始值、所述第二参数初始值和所述电池的总能量值的乘积为SOE初始值。
6.如权利要求1所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述计算所述电池的SOE积分值，具体包括：
在预设时间段内对所述电池的电压和电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的用电能量值；
在所述预设时间段内对所述电池的电压和OCV值之间差值与电流的乘积进行积分计算，得到所述电池的发热能量值；
计算初始能量值与所述用电能量值和所述发热能量值的差值为所述SOE积分值。
7.如权利要求2所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到，具体包括：
根据所述SOH实际值和所述目标温度值在所述第二表格中查询得到第二参数反馈值；
计算所述SOE积分值和所述第二参数反馈值的商值作为第一参数反馈值；
根据所述第一参数反馈值和所述当前电流值在所述第一表格中查询得到所述SOC反馈值。
8.如权利要求1所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述温度修正值根据SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，具体包括：
计算所述SOC实际值与所述SOC反馈值的差值，并对所述差值进行比例积分得到所述温度修正值。
9.如权利要求1所述的电池状态监测方法，其特征在于，所述计算所述电池的SOH实际值，具体包括：
获取所述电池在所述车辆运行状态时的实时容量；
计算所述实时容量和所述电池的初始容量的商值作为所述SOH实际值。
10.一种电池状态监测装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取电池的当前温度值、当前电流值和当前电压值；
第一计算模块，用于分别计算所述电池的SOE积分值、SOH实际值和SOC实际值；
温度修正模块，用于在车辆运行过程中，根据温度修正值对所述当前温度值进行修正，以得到所述电池的目标温度值；其中，所述温度修正值根据所述SOC反馈值与所述SOC实际值计算得到，所述SOC反馈值根据所述当前电流值、所述SOE积分值、所述SOH实际值和所述目标温度值查询预设表格得到；
查表模块，用于根据所述目标温度值、所述SOH实际值、所述SOC实际值和所述当前电流值在所述预设表格中进行查询；
第二计算模块，用于根据查询到的参数值计算所述电池的SOE目标值；
监测模块，用于应用所述SOE目标值监测所述电池的状态。
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