CN112757962A - 一种bms校准电池可用容量的方法 - Google Patents

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徐梓荐
周能辉
李磊
赵春明
杨永超
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Abstract

本发明公开了一种BMS校准电池可用容量的方法，包括：1)电动车辆进入充电状态，充电中，如果收到进入充电可用容量校准状态信号，进入充电可用容量校准状态；否则车辆继续充电；2)车辆进入充电可用容量校准状态后，BMS关闭充电机，静置30min；3)采集电池单体电压，记为OCV；通过查询该电池的OCV‑SOC表，获得当前电池的SOC，记为SOCOCV；4)判断SOCOCV是否小于30％，并且电池温度是否在15℃‑35℃之间，如果满足条件则进入步骤5)；否则，退出充电可用容量校准状态，正常进行充电；5)充电到电池截止电压，将当前电池的电池容量替换寄存器中原有的电池容量。在充电时，BMS重新估算电池包容量，提高SOC精度，延长电池包可用寿命。

Description

一种BMS校准电池可用容量的方法
技术领域
本发明涉及一种电池管理系统，尤其涉及一种BMS校准电池可用容量的方法。
背景技术
BMS(Battery Management System，电池管理系统)主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，计算电池包的SOC(State of Charge，荷电状态)。其中计算电池包的SOC是其中的重要功能之一，准确估测动力电池组的SOC，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤。
随着国家政策的推广和技术的日趋成熟，电动汽车已经广泛深入了我们日常生活。锂离子电池拥有比能量高、重量轻、寿命长等特点，是目前最广泛的应用于电动汽车动力的电池类型。锂电池的BMS作为电动汽车的核心部件之一，需要时刻显示和报告准确的电池剩余电荷量，以便整车控制器准确的计算续航里程及控制电池能量的输出。
随之电池的使用次数的增加和电池一些自身原因，电池的可用容量会随之衰减。在计算SOC过程中，电池包的实际可用容量是准确估算SOC的基础。电池的SOC的计算依赖于电池实际可用容量。随着电池使用时间、充放电次数的变化，电池会出现老化，电池的可用容量变小。传统的电池包容量估算过程中，一般采用容量累计，对电池包的容量进行估算。但由于电池包的实际使用工况和一些制造工艺的误差，导致电池未必能做到完全一致。在这种情况下，很难准确的估算电池包的实际可用容量，因此，现有的安时累计方法不能准确评估容量变化后的电池SOC，如果采用在线修正SOC也可能会带来以下三方面的弊端：一是，采用在线修正SOC，可能造成末端SOC下降快，续驶里程计算不准，无法按计划到达目的地充电，影响用于出行计划；二是，可能出现SOC在短时间内，出现较大变化，影响用户体验；三是，电池可用充放电功率计算不准，减少电池的使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提出一种BMS校准电池可用容量的方法，该方法可以在充电时，BMS重新估算电池包容量，最终达到提高SOC精度，提升客户体验，延长电池包可用寿命的目的，本发明的方法适用于电动汽车在车载充电时重新估算电池包的可用容量。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种BMS校准电池可用容量的方法，步骤如下：
步骤一、电动车辆进入充电状态，正常进行充电过程中，判断车辆是否进入充电可用容量校准状态：如果收到进入充电可用容量校准状态信号，进入充电可用容量校准状态，执行步骤二；否则车辆继续正常进行充电；
步骤二、车辆进入充电可用容量校准状态后，BMS关闭充电机，静置30min；
步骤三、BMS采集电池单体电压，记为OCV；通过查询该电池的OCV-SOC表，获得当前电池的SOC，记为SOCOCV；
步骤四：判断SOCOCV是否小于30％，并且电池温度是否在15℃-35℃之间，如果满足条件则进入步骤五；否则，退出充电可用容量校准状态，正常进行充电；
步骤五：充电到电池截止电压，记录充电的电荷量Qchg，当前电池的电池容量为：Qnew＝Qchg/(100-SOCOCV)*100，将该电池容量Qnew写入寄存器中，并以该电池容量Qnew替换原有的电池容量。
进一步讲，步骤一中，进入充电可用容量校准状态的操作由几个常规操作的组合形成。例如，由在30s内重复三次上-下电操作来实现。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的BMS校准电池可用容量的方法，采用充电容量修正法，在不影响用户体验的情况下，对当前电池的实际可用容量进行校准。本发明方法一方面可以优化SOC计算，便于后续准确计算电动汽车续航里程；另一方面，可通过可用容量的变化重新评估当前可用充放电功率，延长电池使用寿命。
附图说明
图1是本发明BMS校准电池可用容量的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
可用容量校准状态、充电校准流程，容量校准
本发明提出的一种BMS校准电池可用容量的方法的设计思路是，在电池包充分静置状态下，可排除电芯的化学性质对端电压的影响，此时得到的端电压为静态OCV。查表OCV-SOC表，获取到当前电池的SOC，该SOC可以认为是当前电池包实际的荷电状态。此状态下，电池包开始充电，从该状态充电到截止电压，所充入的容量即(100-当前荷电状态)*100％所对应的容量。本发明的方法中存在一种隐藏的容量校准操作，平时不被触发，当有校准需求时，用户可通过几个常规操作的组合触发该功能。如图1所示，具体步骤如下：
步骤一、将车辆停好并熄火，钥匙打到OFF档；将充电枪插入车辆充电口，电动车辆进入充电状态，正常进行充电过程中，判断车辆是否进入充电可用容量校准状态：
如果收到进入充电可用容量校准状态信号，开始计时，在30s内重复三次上-下电操作(即以开一次钥匙、关一次钥匙的动作为1组，重复3组)，进入充电可用容量校准状态，执行步骤二；否则车辆继续正常进行充电；
步骤二、车辆进入充电可用容量校准状态后，BMS关闭充电机，静置30min；
步骤三、静置后，BMS采集电池单体电压，此时的电池单体电压为静态开路电压(OCV)，通过查询该电池的OCV-SOC表，获得当前电池的SOC，并记为SOCOCV；
步骤四：判断SOCOCV是否小于30％，并且电池温度是否在15℃-35℃之间，如果满足条件则进入步骤五；否则，退出充电可用容量校准状态，正常进行充电；
步骤五：电池在充电可用容量校准状态下正常充电到电池截止电压，结束充电，并记录充电的电荷量Qchg，当前电池的电池容量为：Qnew＝Qchg/(100-SOCOCV)*100，将该电池容量Qnew写入寄存器中，并以该Cnew替换该电池的原有的电池容量，至此，完成电池可用容量校准。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (3)

1.一种BMS校准电池可用容量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、电动车辆进入充电状态，正常进行充电过程中，判断车辆是否进入充电可用容量校准状态：
如果收到进入充电可用容量校准状态信号，进入充电可用容量校准状态，执行步骤二；否则车辆继续正常进行充电；
步骤二、车辆进入充电可用容量校准状态后，BMS关闭充电机，静置30min；
步骤三、BMS采集电池单体电压，记为OCV；通过查询该电池的OCV-SOC表，获得当前电池的SOC，记为SOCOCV；
步骤四：判断SOCOCV是否小于30％，并且电池温度是否在15℃-35℃之间，如果满足条件则进入步骤五；否则，退出充电可用容量校准状态，正常进行充电；
步骤五：充电到电池截止电压，记录充电的电荷量Qchg，当前电池的电池容量为：Qnew＝Qchg/(100-SOCOCV)*100，将该电池容量Qnew写入寄存器中，并以该电池容量Cnew替换原有的电池容量。
2.根据权利要求1所述的BMS校准电池可用容量的方法，其特征在于，步骤一中，进入充电可用容量校准状态的操作由几个常规操作的组合形成。
3.根据权利要求2所述的BMS校准电池可用容量的方法，其特征在于，步骤一中，进入充电可用容量校准状态的操作是：在30s内重复三次上-下电操作。
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