CN112748341B - 一种基于电压评估锂电池soc的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电压评估锂电池SOC的方法，当环境温度为‑30℃至60℃时，设n节电池的电压为Unx,查表该电压在Uny和Unz之间，y和z之间的SOC相差5％，它们对应的电量百分比为SOCny和SOCnz；通过公式一
Figure DDA0003935896350000011
算出SOCnx，本发明的有益效果：基于扫地机器人的锂电池BMS中的电量SOC进行算法的评估，以使扫地机器人在合理的电量范围内正常的使用工作，保证锂电池的寿命，避免不必要的生命财产损失。

Description

一种基于电压评估锂电池SOC的方法
技术领域
本发明涉及锂电池相关技术领域，具体为一种基于电压评估锂电池SOC的方法。
背景技术
人类在过去的数百年，不可再生能源的不断使用，造成了大气、水的严重污染。同时伴随着极端气候的发生，这些都需要我们寻找一种环保而无污染的可再生能源。
交通运输、人工智能、通信产业以及高科技产业迅速发展，而这些产业中电能是必不可少的，而锂电池成了一种很好的储备电能的容器，但是如何让锂电池与汽油，柴油那样能一眼看出SOC成了一个很棘手的问题，如何知道锂电池的SOC对于交通运输业非常重要，锂电池内部电量还剩多少，可以行使多少公里，对于行使的规划至关重要，而人工智能机器人产业也是如此，知道SOC可以保证人工智能机器人的正常使用，同时也可以保证锂电池在安全的空间内使用，不至于过充或者过放，导致电池损坏，甚至发生火情等导致生命财产的损失。
锂电池在电网储能方面使用很广，可以有效的收集电网的弃电，即节能又环保。
例如：在2016年，西安市高压变电站设备一度起火爆炸，西安市东部和南部电压陡变，导致西安三星存储芯片厂的紧急停机，产线上晶圆全部作废，按照当时的64层NAND芯片价格估算，那次事故三星损失高达3亿美元，而如果当时使用储能锂电池作为备用电源，可以使三星不至于造成如此大的损失。
储能锂电池动则几十、上百MW,而如何有效的评估出SOC，即可以保证锂电池的安全使用，同时也可以减少生产方面的损失。
本发明是基于扫地机器人的锂电池BMS中的电量SOC进行算法的评估，以使扫地机器人在合理的电量范围内正常的使用工作，保证锂电池的寿命，避免不必要的生命财产损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电压评估锂电池SOC的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电压评估锂电池SOC的方法，包括以下步骤：
步骤一：当环境温度为-30℃至60℃时，设n节电池的电压为Unx,查表该电压在Uny和Unz之间；
步骤二：y和z之间的SOC相差5％，它们对应的电量百分比为SOCny和SOCnz；
步骤三：通过公式一
Figure GDA0003935896340000021
算出SOCnx；
步骤四：通过公式二
Figure GDA0003935896340000022
算出SOCnx；/>
步骤五：当n＝3时：
U3y＝11.52V,SOC3y＝55％；
U3z＝11.64V,SOC3z＝60％；
Figure GDA0003935896340000023
SOC3x＝57.083％；
步骤六：Tx温度下，电压为Vx，求SOCx时，介于Tx之间的Tx-1，Tx+1温度下对应的SOCx-1和SOCx+1及其电压Ux-1，Ux+1求出100％，75％，50％，25％，0％的电压，然后再按照公式一计算出准确的SOCx；
步骤七：通过线性公式求出某温度下的电压数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000031
Figure GDA0003935896340000032
步骤八：通过线性法求出某温度下的SOC数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000033
步骤九：通过线性法还可求出某温度多点的SOC数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000034
有益效果
本发明所提供的基于电压评估锂电池SOC的方法，基于锂电池电压为基础来预估锂电池的SOC，同时对锂电池SOH和温度作为参考，可以测量一些温度下的电压和SOC的值来建立对照图，方便观察检测其电压情况以及避免因断电导致的产品损坏或大量的经济损失。
附图说明
图1为本发明中保护板的原理流程示意图；
图2为本发明中T温度下各串数电压-SOC关系表格示意图；
图3为本发明中3节电池串联在不同温度下SOC-电压的关系示意图；
图4为本发明中Tx＝25℃时各个SOC对应的电压示意图表；
图5为本发明中25℃下12.251V电压的SOC示意图表。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例
如图1-5所示，一种基于电压评估锂电池SOC的方法，包括以下步骤：
步骤一：当环境温度为-30℃至60℃时，设n节电池的电压为Unx,查表该电压在Uny和Unz之间；
步骤二：y和z之间的SOC相差5％，它们对应的电量百分比为SOCny和SOCnz；
步骤三：通过公式一
Figure GDA0003935896340000041
算出SOCnx；
步骤四：通过公式二
Figure GDA0003935896340000042
算出SOCnx；
步骤五：当n＝3时：
U3y＝11.52V,SOC3y＝55％；
U3z＝11.64V,SOC3z＝60％；
Figure GDA0003935896340000043
SOC3x＝57.083％；
步骤六：Tx温度下，电压为Vx，求SOCx时，介于Tx之间的Tx-1，Tx+1温度下对应的SOCx-1和SOCx+1及其电压Ux-1，Ux+1求出100％，75％，50％，25％，0％的电压，然后再按照公式一计算出准确的SOCx；
步骤七：通过线性公式求出某温度下的电压数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000044
Figure GDA0003935896340000045
步骤八：通过线性法求出某温度下的SOC数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000046
步骤九：通过线性法还可求出某温度多点的SOC数据，其公式为：
Figure GDA0003935896340000051
Tx温度下，电压为Vx,求SOCx；
介于Tx之间的Tx-1，Tx+1温度下对应的SOCx-1和SOCx+1及其电压Ux-1，Ux+1求出100％，75％，50％，25％，0％的电压，然后再按照公式计算出准确的SOCx。(Tx-1，Tx+1是Tx附近两边的温度。)
Figure GDA0003935896340000052
/>
Figure GDA0003935896340000053
Figure GDA0003935896340000054
Figure GDA0003935896340000055
然后按照计公式一算出对应的准确SOCx；
以干燥条件下为例：
Tx＝25℃,电压U3x＝12.251V；Tx-1＝26.7℃，Tx+1＝21.1℃。
此时可以求出Tx＝25℃各个SOC对应的电压。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明性的保护范围之内的发明内容。

Claims (1)

1.一种基于电压评估锂电池SOC的算法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：当环境温度为-30℃至60℃时，设n节电池的电压为Unx,查表该电压在Uny和Unz之间；
步骤二：y和z之间的SOC相差5％，它们对应的电量百分比为SOCny和SOCnz；
步骤三：通过公式一
Figure FDA0003969976930000011
算出SOCnx；
步骤四：通过公式二
Figure FDA0003969976930000012
算出SOCnx；
步骤五：当n＝3时：
U3y＝11.52V,SOC3y＝55％
U3z＝11.64V,SOC3z＝60％
Figure FDA0003969976930000013
SOC3x＝57.083％；
步骤六：Tx温度下，电压为Vx，求SOCx时，介于Tx之间的Tx-1、Tx+1温度下对应的SOCx-1和SOCx+1及其电压Ux-1、Ux+1求出100％、75％、50％、25％、0％的电压，然后再按照公式一计算出准确的SOCx；
步骤七：通过线性公式求出某温度下的电压数据，其公式为：
Figure FDA0003969976930000014
Figure FDA0003969976930000015
步骤八：通过线性法求出某温度下的SOC数据，其公式为：
Figure FDA0003969976930000016
步骤九：通过线性法还可求出某温度多点的SOC数据，其公式为：
Figure FDA0003969976930000021
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