CN112540303A - 一种校正方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种校正方法及装置，在电池满充时，获取当前的状态信息；然后基于当前的状态信息，在历史数据中查找对应的过电压，基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；基于所述开路电压，确定电池的SOC值；利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。通过对基于算法计算得到的SOC值进行校正，可以提高获得的SOC值的准确性。

Description

一种校正方法及装置
技术领域
本申请属于校正技术领域，尤其涉及一种校正方法及装置。
背景技术
在电池的使用过程中，需要确定电池的SOC(State ofcharge，荷电状态)值，即剩余电量。通常基于算法计算得到电池的SOC值。如基于安时积分算法计算得到电池的SOC值。
其中，安时积分算法是基于传感器测量得到的结果，计算电池的SOC值。由于传感器的测量结果存在误差，导致安时积分算法计算得到的SOC值不准确。
因此，亟需一种校正方法来对基于算法如安时积分算法计算得到的电池的SOC值进行校正，以提高获得的SOC值的准确性。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种校正方法及装置，用于解决现有技术中获得的SOC值不准确的问题。
技术方案如下：
本申请提供了一种校正方法，包括：
在电池满充时，获取当前的状态信息；
基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压；
基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；
基于所述开路电压，确定电池的SOC值；
利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
优选地，所述状态信息包括：充电电流和温度。
优选地，所述历史数据包括：
充电电流、温度以及电池过电压之间的对应关系。
优选地，还包括：
确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
若确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则对所述历史数据进行修正。
优选地，所述对所述历史数据进行修正，包括：
从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压；
测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压；
基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
利用修正系数对所述历史数据进行修正。
本申请提供了一种校正装置，包括：
获取单元，用于在电池满充时，获取当前的状态信息；
查找单元，用于基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压；
第一确定单元，用于基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；
第二确定单元，用于基于所述开路电压，确定电池的SOC值；
校正单元，用于利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
优选地，所述状态信息包括：充电电流和温度。
优选地，所述历史数据包括：
充电电流、温度以及电池过电压之间的对应关系。
优选地，还包括：
第三确定单元，用于确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
修正单元，用于若所述第三确定单元确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则对所述历史数据进行修正。
优选地，所述修正单元，包括：
获取子单元，用于从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压；
计算子单元，用于测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压；
确定子单元，用于基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
修正子单元，用于利用修正系数对所述历史数据进行修正。
与现有技术相比，本申请提供的上述技术方案具有如下优点：
从上述技术方案可知，本申请中在电池满充时，获取当前的状态信息；然后基于当前的状态信息，在历史数据中查找对应的过电压，基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；基于所述开路电压，确定电池的SOC值；利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。通过对基于算法计算得到的SOC值进行校正，可以提高获得的SOC值的准确性。且在每次电池满充时进行一次校正，可以避免电池充放电的这一循环过程中，将每次充放电过程中产生的误差叠加，导致SOC值的偏差不断增大，进而误判基于电池的剩余电量能否支持车辆的运行，影响车辆的正常使用的问题发生。
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需要使用的附图作简单地介绍，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是本申请公开的一种校正方法的流程图；
图2是本申请公开的对历史数据进行修正的流程图；
图3是本申请公开的另一种校正方法的流程图；
图4是本申请公开的一种校正装置的结构示意图；
图5是本申请公开的另一种校正装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种校正方法，用于对基于算法如安时积分算法计算得到的电池的SOC值进行校正，以提高获得的SOC值的准确性。
参见图1所示，可以包括以下步骤：
S101、在电池满充时，获取当前的状态信息。
对电池进行充电时，电池的电压达到充电截止电压，则确定电池满充。
其中，电池的充电截止电压是电池的特性，根据厂家提供的电池数据可以确定电池的充电截止电压。
在电池满充的工况下，获取满充时的状态信息。
S102、基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压。
历史数据为预先对电池进行离线测试得到的数据。离线测试过程为在不同状态信息下，分别对电池进行充电测试。具体地，在电池满充后即达到电池的充电截止电压后，停止充电，然后对电池进行静置，静置一定时间后，测量得到电池的过电压。
通过重复执行上述离线测试过程，得到电池过电压与不同状态信息之间的对应关系，即得到历史数据。
S103、基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压。
开路电压等于充电截止电压和过电压之间的电压差。基于公式(1)得到电池的开路电压。
UOCV＝US-UOV (1)
其中，US为电池的充电截止电压，UOV为电池的过电压，UOCV为电池的开路电压。
S104、基于所述开路电压，确定电池的SOC值。
一种实现方式为，通过在电池的SOC-OCV曲线中，查找与开路电压对应的SOC值。其中，SOC-OCV曲线为电池的特性曲线，根据厂家提供的电池数据获得电池的SOC-OCV曲线。
例如，SOC-OCV曲线的横坐标为开路电压，纵坐标为SOC值。确定出电池的开路电压后，确定横坐标上相同的开路电压；然后基于横坐标确定与之对应的纵坐标的值，即得到电池的SOC值。
S105、利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
通过执行步骤S101-步骤S104得到SOC值后，对基于算法如安时积分算法计算得到的SOC值进行校正。
通过上述技术方案，本实施例在电池满充时，获取当前的状态信息；然后基于当前的状态信息，在历史数据中查找对应的过电压，基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；基于所述开路电压，确定电池的SOC值；利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。通过对基于算法计算得到的SOC值进行校正，可以提高SOC值的准确性。
且在每次电池满充时进行一次校正，可以避免电池充放电的这一循环过程中，将每次充放电过程中产生的误差叠加，导致SOC值的偏差不断增大，进而误判基于电池的剩余电量能否支持车辆的运行，影响车辆的正常使用的问题发生。
在实际应用中，状态信息包括：充电电流和温度。
这样，对电池进行充电测试得到历史数据的过程为：
在不同充电电流I，不同温度T下，分别对电池进行充电测试。具体地，对电池进行充电，达到电池的充电截止电压US后，停止对电池充电并静置电池，静置一定时间后测量电池的电压值，得到电池的开路电压UOCV。基于电池的充电截止电压US和电池的开路电压UOCV，确定电池的过电压UOV。
基于公式(2)确定得到电池的过电压UOV，
UOV＝US-UOCV (2)
通过在不同充电电流和不同温度下，对电池进行充电测试，可以得到电池的过电压UOV与充电电流I、温度T的对应关系，并存储电池的过电压UOV与充电电流I、温度T的对应关系，得到历史数据。
在实际应用中，可以以MAP表的形式存储电池的电池过电压UOV与充电电流I、温度T的对应关系。
下面介绍基于对电池进行多次充电测试得到的MAP表，对基于算法计算得到的SOC值进行校正的过程。
当对电池进行充电，并电池的电压达到充电截止电压US时，记录当前的充电电流I及温度T。
然后获取MAP表，基于当前的充电电流和温度，查找MAP表中与当前充电电流和温度对应的过电压。
通过查表的方式获得过电压后，基于公式(1)计算得到电池的开路电压。
基于开路电压，查找SOC-OCV曲线中与开路电压对应的SOC值。
基于查找到的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
可以理解的是，MAP表还可以是电池开路电压与充电电流I、温度T的对应关系。
在对电池进行多次充电测试得到MAP表后，由于一段时间后电池可能已经发生了老化，而MAP表中存储的是未发生老化时的电池数据，如果此时仍然以MAP表确定电池的SOC值，导致确定出的SOC值不准确，进而影响对基于算法计算得到的SOC值的校正准确性。
考虑到电池随时间的老化问题，本申请还存在对历史数据如MAP表进行修正的步骤。
参见图2所示，本申请公开的校正方法，还可以包括以下步骤：
S201、确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
若确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则执行步骤S202。
预设阈值可以根据实际需要进行设置，如设置为2小时。
在电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，说明电池可能发生老化，因此有必要执行后续对电池的历史数据进行修正的操作；否则，可以不执行后续对电池的历史数据进行修正的操作。
S202、对所述历史数据进行修正。
一种实现对历史数据进行修正的方式为：
步骤1、从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压。
以历史数据为MAP表为例，从MAP表中查找电池满充时的电池过电压，记为UOV。
步骤2、测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压。
电池满充后静置时间超过两小时后，测量电池的开路电压，记为U′OCV。
基于公式(3)计算得到静置前满充时的电池过电压。
U′OV＝US-U′OCV (3)
其中，US为电池的充电截止电压，U′OCV为电池静置后的开路电压，U′OV为静置前满充时的电池过电压。
步骤3、基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
基于公式(4)确定修正系数。
Figure BDA0002785214140000071
其中，UOV为通过MAP表查找到的电池满充时的电池过电压，而U′OV为静置一段时间后计算得到的电池满充时的电池过电压。
tau为权重系数，取值范围为(0，1)，即tau为小于1的正数。
在实际应用中，根据对数据的信任程度设置tau的取值。
本申请实施例中，将tau设置为距离1较近的值，即更信任UOV。
Agi为修正系数，可以表征电池的老化程度。
步骤4、利用修正系数对所述历史数据进行修正。
利用Agi修正MAP表中的数据。具体为修正的是MAP表中的电池过电压。
其中，在利用修正系数Agi修正MAP表中的数据时，先基于公式(5)计算得到此次的修正系数。
AgiNEW＝Agi×AgiEE (5)
其中，Agi是基于UOV和U′OV这两个电池过电压计算得到的修正系数。AgiEE为前一次的修正系数，可以从存储空间中获取到预先存储的前一次的修正数据。AgiNEW为此次新计算得到的修正系数。
计算得到AgiNEW后，与MAP表中的各个电池过电压进行相乘后，得到修正后的电池过电压。然后，利用修正后的电池过电压替换MAP表中对应的电池过电压，完成对MAP表的修正。
然后利用AgiNEW替换AgiEE，存储在存储空间中，以便于下一次进行修正时使用。
为了提高校正准确性，本申请提供了一种校正方法，参见图3所示，可以包括以下步骤：
S301、确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
若确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则执行步骤S302；
若确定电池满充后，电池的静置时间未超过预设阈值，则执行步骤S303。
在实际应用中，车辆运行过程中对电池充满电，整车下电后若再次上电时，将整车下电持续时间作为电池的静置时间，确定是否超过预设阈值。
若电池的静置时间超过预设阈值，则需要对历史数据如以二维MAP表形式存储的电池过电压UOV与充电电流I、温度T的对应关系进行修正。其中，仅需要对电池过电压UOV进行修正。
然后再利用修正后的二维MAP表进行后续的SOC校正。
若电池的静置时间未超过预设阈值，则不需要对二维MAP表进行修正，可以直接使用当前的二维MAP表进行后续的SOC校正。
S302、对历史数据进行修正。
步骤S302的实现方式与步骤S202的实现方式类似，此处不再赘述。
S303、在电池满充时，获取当前的状态信息。
S304、基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压。
S305、基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压。
S306、基于所述开路电压，确定电池的SOC值。
S307、利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
本实施例中步骤S303-步骤S307的实现方式与上述实施例中步骤S101-步骤S105的实现方式类似，此处不再赘述。
通过上述技术方案，本实施例在利用历史数据进行后续SOC校正之前，先确定历史数据是否存在由于电池老化导致发生变化的情况，例如，历史数据中包括电池过电压，电池老化会导致电池过电压发生变化。在确定存在由于电池老化导致电池过电压发生变化的情况下，先对历史数据中的电池过电压进行修正，然后在利用修正后的历史数据进行后续SOC校正，提高了SOC校正的准确性。
对应上述实施例公开的校正方法，本实施例还提供了一种校正装置，参见图4所示，该装置包括：
获取单元401、查找单元402、第一确定单元403、第二确定单元404和校正单元405。
获取单元401，用于在电池满充时，获取当前的状态信息。
查找单元402，用于基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压。
第一确定单元403，用于基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压。
第二确定单元404，用于基于所述开路电压，确定电池的SOC值。
校正单元405，用于利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
可选地，在其他实施例中，所述状态信息包括：充电电流和温度。
可选地，在其他实施例中，所述历史数据包括：充电电流、温度以及电池过电压之间的对应关系。
如以MAP表的形式存储电池的电池过电压与充电电流、温度的对应关系。
通过上述技术方案，本实施例在电池满充时，获取当前的状态信息；然后基于当前的状态信息，在历史数据中查找对应的过电压，基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；基于所述开路电压，确定电池的SOC值；利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。通过对基于算法计算得到的SOC值进行校正，可以提高SOC值的准确性。
且在每次电池满充时进行一次校正，可以避免电池充放电的这一循环过程中，将每次充放电过程中产生的误差叠加，导致SOC值的偏差不断增大，进而误判基于电池的剩余电量能否支持车辆的运行，影响车辆的正常使用的问题发生。
在图4所示校正装置的基础上，本申请还提供了另一种校正装置，参见图5所示，还包括：
第三确定单元501和修正单元502。
第三确定单元501，用于确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
修正单元502，用于若所述第三确定单元确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则对所述历史数据进行修正。
可选地，在其他实施例中，修正单元502具体包括：
获取子单元、计算子单元、确定子单元和修正子单元。
所述获取子单元，用于从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压；
所述计算子单元，用于测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压；
所述确定子单元，用于基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
所述修正子单元，用于利用修正系数对所述历史数据进行修正。
上述技术方案，本实施例中在利用历史数据进行后续SOC校正之前，先确定历史数据是否存在由于电池老化导致发生变化的情况，例如，历史数据中包括电池过电压，电池老化会导致电池过电压发生变化。在确定存在由于电池老化导致电池过电压发生变化的情况下，先对历史数据中的电池过电压进行修正，然后在利用修正后的历史数据进行后续SOC校正，提高了SOC校正的准确性。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种校正方法，其特征在于，包括：
在电池满充时，获取当前的状态信息；
基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压；
基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；
基于所述开路电压，确定电池的SOC值；
利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述状态信息包括：充电电流和温度。
3.根据权利要求2所述的校正方法，其特征在于，所述历史数据包括：
充电电流、温度以及电池过电压之间的对应关系。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的校正方法，其特征在于，还包括：
确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
若确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则对所述历史数据进行修正。
5.根据权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述对所述历史数据进行修正，包括：
从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压；
测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压；
基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
利用修正系数对所述历史数据进行修正。
6.一种校正装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于在电池满充时，获取当前的状态信息；
查找单元，用于基于状态信息，在历史数据中查找对应的过电压；
第一确定单元，用于基于电池的充电截止电压和所述过电压，确定电池的开路电压；
第二确定单元，用于基于所述开路电压，确定电池的SOC值；
校正单元，用于利用确定出的SOC值，对基于算法计算得到的SOC值进行校正。
7.根据权利要求6所述的校正装置，其特征在于，所述状态信息包括：充电电流和温度。
8.根据权利要求7所述的校正装置，其特征在于，所述历史数据包括：
充电电流、温度以及电池过电压之间的对应关系。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的校正装置，其特征在于，还包括：
第三确定单元，用于确定电池满充后，电池的静置时间是否超过预设阈值；
修正单元，用于若所述第三确定单元确定电池满充后，电池的静置时间超过预设阈值，则对所述历史数据进行修正。
10.根据权利要求9所述的校正装置，其特征在于，所述修正单元，包括：
获取子单元，用于从所述历史数据中获取电池满充时的电池过电压；
计算子单元，用于测量静置后所述电池的开路电压，并基于电池的充电截止电压计算得到静置前满充时的电池过电压；
确定子单元，用于基于从历史数据中获取电池满充时的电池过电压，和静置前满充时的电池过电压，确定修正系数；
修正子单元，用于利用修正系数对所述历史数据进行修正。
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