CN112952225B - 一种电池系统的soc修正方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池系统的SOC修正方法，包括：获取所述电池系统的当前SOC显示值；确定所述电池系统的SOC真实值；基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值判断所述电池系统的SOC显示值是否需要修正；以及响应于所述SOC显示值需要修正，基于所述电池系统的当前SOC显示值和所述SOC真实值修正所述电池系统的SOC显示值。

Description

一种电池系统的SOC修正方法及其装置

技术领域

本发明涉及电动车辆领域，尤其涉及一种电池系统的SOC修正方法及其装置。

背景技术

现有的新能源车辆比如纯电动车辆或是混合动力车辆中采用大量电芯组成电池包作为其中至少一种动力源。对于以电池系统作为动力源的车辆而言，电池系统的荷电状态(State of Charge，SOC)直接影响到车辆的续航能力及其动力系统的健康情况。因此，电池系统的SOC的确定是异常重要的。

一般情况下，锂离子电池的SOC是指在某种特定的充、放电情况下，即特定的充放电电流和环境温度下所测得的电池的充入的能量或放电后剩余的能量与该电池额定容量的比值，这里所说的充入或放出的能量并不是指满充或满放，而就是指电池当前所存储的能量即剩余电量。此外，SOC的预测与估算的准确与否直接关乎到锂离子电池使用过程中的使用效率及安全问题，一个准确的SOC预估与计算方法能够使锂离子电池的工作更加安全，并且延长电池的使用寿命，反之，差的SOC预估及计算方法不仅会加速电池的老化还会带来爆炸、燃烧等危险，危及使用者的生命财产安全。

在电池使用过程中，电池荷电状态SOC直接影响电池的开路电压、工作电压、内阻等物理量，并与电池的寿命、安全性和效率密切相关。因此，SOC的计算方法是锂电池管理系统的一个关键技术。

目前应用最广泛的SOC计算方法为安时积分法，可应用于所有的充电和放电的方式，具有极好的普适性。常规安时积分法将电池等效为一个恒定不变的开环系统，单纯通过电流传感器采集的电池系统吞吐的容量来估算当前电池系统的SOC状态。然而，安时积分法与电池系统的工况强相关，如SOC与电池系统的循环次数或工作温度等参数强相关。因此，常规的安时积分法往往存在两个问题：由工况导致的工况误差；由长时间的积分导致的累计误差。

新能源车辆上一般会实时显示基于安时积分法计算出的电池系统的SOC值，然而由于安时积分法存在的工况误差和累计误差等问题，电池系统的实际SOC值与显示的SOC值之间存在一定差异，而该差异会导致驾驶员错误地预判新能源车辆的驾驶能力，从而影响驾驶员的驾驶体验。

为解决电池系统的SOC显示值与SOC实际值之间的差异问题，本发明旨在提出一种电池系统的SOC修正方法及其装置。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种电池系统的SOC修正方法，包括：获取所述电池系统的当前SOC显示值；确定所述电池系统的SOC真实值；基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值判断所述电池系统的SOC显示值是否需要修正；以及响应于所述SOC显示值需要修正，基于所述电池系统的当前SOC显示值和所述SOC真实值修正所述电池系统的SOC显示值。

更进一步地，所述确定电池系统的SOC真实值包括：基于所述电池系统的工作状态及单体电压值确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定所述SOC真实值，所述单体电压值为所述电池系统内包含的单体电池的电压值。

更进一步地，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：响应于所述电池系统内的最高单体电压值大于预设单体电压上限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为100％；以及响应于所述电池系统内的最低单体电压值小于预设单体电压下限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为0。

更进一步地，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：响应于所述电池系统的工作状态及单体电压值对应的修正方法为强制修正方法，将所述电池系统的SOC显示值修正为SOC真实值。

更进一步地，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值小于第一预设阈值，采用充电等待方法允许所述SOC显示值超出第一预设SOC值；以及响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值大于第二预设阈值，采用充电等待方法禁止所述SOC显示值超出第二预设SOC值，所述第二预设SOC值大于所述第一预设SOC值。

更进一步地，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：响应于所述电池系统的工作状态及单体电压值对应的修正方法为充电等待方法，将所述电池系统的SOC显示值保持所述当前SOC显示值。

更进一步地，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：响应于所述电池系统处于充电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用充电修正方法确定所述SOC真实值，所述充电修正方法通过查表确定所述电池包的温度、充电倍率以及最高单体电压值对应的SOC真实值。

更进一步地，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：响应于所述电池系统处于放电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用放电修正方法确定所述SOC真实值，所放电修正方法通过查表确定所述电池包的温度、放电倍率以及最低单体电压值对应的SOC真实值。

更进一步地，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：响应于所述电池系统处于开路状态且开路时间超出预设静置时间，采用静置开路修正方法确定所述SOC真实值，所述静置开路修正方法通过查表确定所述电池系统的温度以及所述最低单体电压值对应的SOC真实值。

更进一步地，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：响应于所述电池系统的工作状态支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正；以及响应于所述电池系统的工作状态不支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值保持为所述当前SOC显示值。

更进一步地，所述将电池系统的SOC显示值向SOC真实值方向逐渐修正包括：基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值确定修正速率；以及以所述修正速率将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正。

更进一步地，所述基于当前SOC显示值和SOC真实值的差值确定修正速率包括：响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值大于等于预设阈值，以所述差值除以预设时间作为所述修正速率；以及响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值小于预设阈值，以固定速率作为所述修正速率。

更进一步地，所述基于当前SOC显示值和SOC真实值判断电池系统的SOC显示值是否需要修正包括：响应于所述当前SOC显示值和SOC真实值的差值超出预设阈值，判断所述电池系统的SOC显示值需要修正。

更进一步地，安时积分法的计算公式为

SOC(t)为t时刻的SOC值，SOC(t₀)为t₀时刻的SOC值，η(T,C,t₀)为t₀时刻的温度和放电倍率对应的库伦效率因子，i为t时刻瞬时工作电流，Q_N为电池系统的最大可用容量，所述获取电池系统的当前SOC显示值包括：采用安时积分法计算出所述电池系统的SOC值以作为所述当前SOC显示值。

更进一步地，所述η(T,C,t₀)＝η_T(t₀)×η_C(t₀)，η_T(t₀)为t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子，η_C(t₀)为t₀时刻的充电或放电倍率的倍率库伦效率因子，所述采用安时积分法计算出所述电池系统的SOC值包括：响应于所述电池系统处于放电状态，基于温度与温度库伦效率因子的对照表确定t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子以及基于放电倍率与倍率温度库伦效率因子的对照表确定t₀时刻的放电倍率对应的倍率库伦效率因子；以及将所述t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子以及t₀时刻的放电倍率对应的倍率库伦效率因子代入计算公式

以计算出所述电池系统的SOC值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电池系统的SOC修正装置，所述SOC修正装置包括存储器和处理器，所述处理器被配置成执行时实现如上述任一项所述的SOC修正方法的步骤。

根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机程序存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述SOC修正方法的步骤。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。

图1是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的流程示意图；

图2是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的部分流程示意图；

图3是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的部分流程示意图；

图4是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的部分流程示意图；

图5是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的部分流程示意图；

图6是根据本发明的一个方面绘示的一实施例的修正方法的部分流程示意图；

图7是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例的修正装置的示意框图。

具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

根据本发明的一个方面，提供一种电池系统的SOC修正方法，以期逐渐地使得电池系统的SOC显示值向其SOC实际值趋近。

在一实施例中，如图1所示，电池系统的SOC修正方法100包括步骤S110～S140。

其中，步骤S110为：获取所述电池系统的当前SOC显示值。

当前SOC显示值即为电池系统的显示单元或是新能源车辆的显示单元显示出的电池系统的SOC值。该SOC显示值可以是采用任意一种SOC计算方法确定出的新能源车辆的SOC值。较为常见地，可以是基于传统的安时积分法或是改进的安时积分法确定出的SOC值。

“获取”可以是通过狭义的获取手段从显示SOC值的显示模块处获得，也可以是通过广义的获取手段比如从计算SOC显示值的计算模块处取得的SOC显示值。

步骤S120为：确定所述电池系统的SOC真实值。

SOC真实值即为电池系统的实际剩余电量。然而电池系统的SOC真实值是无法准确得到的，较为接受的一种方法是采用最低放电倍率对电池系统进行放电直到完全放电，该过程中采用安时积分法计算得到的SOC值为SOC真实值，但该方法显然不适用于实际应用场景中。

现有技术中包括多种SOC计算方法，安时积分法运用最广泛的原因在于其适用于电池系统的所有状态，而其它的SOC计算方法或多或少需要满足一定的条件，容易受到电池工作状态的影响。本领域的技术人员均可理解，安时积分法并非是最准确的SOC计算方法，在满足一定条件时，特定的SOC计算方法可能会呈现出更大的优势，比如，在电池系统的静置时间超出一定时长后，开路电压法确定出的SOC值的精确性远高于安时积分法。因此，本发明所述的SOC真实值可基于电池系统的不同状态以及电池系统内的单体电池的具体情况来具体地选择对应的修正方法来确定出SOC真实值。

步骤S130为：基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值判断所述电池系统的SOC显示值是否需要修正。

基于当前SOC显示值与SOC真实值之间的差别情况，可判断出电池系统的SOC显示值是否需要修正，比如，当SOC显示值与SOC真实值的差值大于预设阈值时，可判断SOC显示值需要修正。

步骤S140为：响应于所述SOC显示值需要修正，基于所述电池系统的当前SOC显示值和所述SOC真实值修正所述电池系统的SOC显示值。

当判断出SOC显示值需要修正时，最优的结果是控制SOC显示值逐渐靠近SOC真实值并最终等于SOC真实值。然而，在一些情况下，SOC显示值与SOC真实值之间的变化趋势与电池系统的工作状态相违背，因此需要基于SOC显示值和SOC真实值的具体情况来确定合适的修正方法。比如当电池系统处于充电状态，而SOC显示值大于SOC真实值，则若控制SOC显示值向SOC真实值靠近，SOC显示值会逐渐地减小，显然SOC显示值的变化与电池系统所处的充电状态违背，可能造成用户的恐慌。因此较优地，此时需要控制SOC显示值不变，当电池系统的SOC实际值达到该SOC显示值时，才允许SOC显示值变化。

更进一步地，为满足新能源车辆的动力需求，电池系统一般包括一定数目的单体电池，该些单体电池间的个体差异及性能差异也会影响电池系统的实际可用SOC及其健康状况，而SOC显示值的目的是为了帮助用户合理地预估车辆的状况，因此可基于电池系统的工作状态以及各个单体电池的单体电压值确定出对应的修正方法，从而确定SOC真实值。

较优地，步骤S120可具化为：基于所述电池系统的工作状态及单体电压值确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定所述SOC真实值。

可以理解，电池系统的工作状态可包括充电状态、放电状态以及断开状态等等。单体电压值可包括所有单体电压值中的最大值即最高单体电压值、所有单体电压值中的最小值即最低单体电压值或平均单体电压值即所有单体电压值的平均值等等。

电池系统中的短板效应导致每个单体电池的健康状况均可能影响整个电池系统的SOC可用容量，因此，当电池系统的中的最高单体电压值或最低单体电压值存在极值情况时，可采用强制方式来确定电池系统的SOC真实值。

具体地，如图2所示，步骤S120可包括步骤S121～S122。

其中，步骤S121为：响应于所述电池系统内的最高单体电压值大于预设单体电压上限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为100％。

本领域的技术人员均可理解，蓄电池的过充或过放问题会影响单体电池的健康状况，而各个单体电池之间的性能差异会导致各个单体电池之间的荷电吞吐能力不同，因此即使在相同的SOC起点且相同的工作环境下，最终各个单体电池的之间的SOC也存在差异。而电池系统中任意一个单体电池的损坏均会影响电池系统的使用。单体电池的电压值一般与单体电池的SOC值正相关，即单体电池的电压值越高，该单体电池SOC值越大。

因此，当单体电池的电压值超出其上限值时，可判断该单体电池的SOC值接近100％。而对最高单体电压的持续时间进行限制，即当最高单体电压值大于预设单体电压上限值且持续时间超出对应的预设时间时判断单体电池的SOC值为100％，可防止单体电池的电压值短暂达到其电压上限值的情况。

更进一步地，当电池系统中的任意一个单体电池的SOC达到100％后，若电池系统继续进行充电，会导致该已满充的单体电池存在过充的危险。因此，当电池系统中的任意一个单体电池满充后，可将该电池系统强制设定为满充状态即SOC为100％以防止出现过充。

步骤S122为：响应于所述电池系统内的最低单体电压值小于预设单体电压下限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为0。

与单体电池的最高单体电压值对应，当单体电池的电压值越低，该单体电池的SOC值越小。因此，当单体电池的电压值超出其下限值时，可判断该单体电池的SOC值接近0。而对最低单体电压的持续时间进行限制，即当最低单体电压值小于预设单体电压下限值且持续时间超出对应的预设时间时判断单体电池的SOC值为0，可防止单体电池的电压值短暂达到其电压下限值的情形。

更进一步地，当电池系统中的任意一个单体电池的SOC达到0后，若电池系统继续放电，会导致该已放电完成的单体电池存在过放的危险。因此，当电池系统中的任意一个单体电池放电完成后，可将该电池系统强制设定为放电完成状态即SOC为0以防止出现过放。

可以理解，对于不同类型的单体电池而言，单体电压上限值或下限值甚至于对应的预设时间均可个性化地设置。

与强制修正方法对应地，如图2所示，步骤S140可具化为步骤S141：将所述电池系统的SOC显示值修正为SOC真实值。

另一方面，对于充电过程中的SOC显示值可进行限制以防止SOC显示值提前到达100％。

具体地，如图3所示，步骤S120可包括步骤S123～124。

步骤S123为：响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值小于第一预设阈值，采用充电等待方法允许所述SOC显示值超出第一预设SOC值。

当电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值小于第一预设阈值时，可认为最高单体电压值接近单体电压充电上限值，进而可认为最高单体电压值对应的电池系统的SOC值接近单体电压充电上限值对应的满充状态，因此可允许SOC显示值超出一个接近100％的阈值，即允许电池系统的SOC显示值超出第一预设SOC值，比如95％。可以理解为：当电池系统内的最高单体电压值与最高单体电压充电上限值接近到一定程度时，才允许SOC显示值接近100％的SOC值的一定范围内。反之亦成立。

步骤S124为：响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值大于第二预设阈值，采用充电等待方法禁止所述SOC显示值超出第二预设SOC值。

其中，第二预设SOC值大于第一预设SOC值，较优地，第二预设阈值小于第一预设阈值。

当电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值大于第二预设阈值时，可认为最高单体电压值并未接近单体电压充电上限值，进而可认为最高单体电压值对应的电池系统的SOC值并未接近单体电压充电上限值对应的满充状态，因此禁止SOC显示值出现接近100％的附近一定范围内的数值，即禁止电池系统的SOC显示值超出第二预设SOC值，比如98％。可以理解为：当电池系统内的最高单体电压值与最高单体电压充电上限值的差距达到一定程度时，禁止SOC显示值接近100％的SOC值的一定范围内。

由于SOC显示值的计算方法的误差情况，当最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值满足上述不同条件时，SOC显示值的计算值可能存在不同的情况，比如大于第一预设SOC值或小于第一预设SOC值的情况，因此上述步骤S123和步骤S124并非是完全相反或相同的条件设定。

与充电等待方法对应地，如图3所示，步骤S140可具化为S142：将所述电池系统的SOC显示值保持所述当前SOC显示值。

保持当前SOC显示值是指的控制当前的SOC显示值不变，即对用户一直显示当前的SOC显示值。具体对应地是步骤S123中的“不小于第一预设阈值”以及步骤S124中的“大于第二预设阈值”的条件。即当最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值不小于第一预设阈值或最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值大于第二预设阈值时，控制当前SOC显示值不变，以等待最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值小于第一预设阈值或不大于第一二预设阈值的情形。

另一方面，还可基于电池系统内的单体电池的充电或放电曲线来确定电池系统的SOC真实值。

具体地，当电池系统处于充电状态时，电池系统的短板效应体现在最高单体电压值对应的单体电池，因此可基于最高单体电压的情况及充电曲线来确定其对应的SOC真实值。

具体地，可将电池系统的充电曲线通过数据化处理并通过表格来展现。利用电池系统在实验过程中的实验数据建立不同充电倍率、不同温度以及电池系统处于不同SOC值情况下的最高单体电压值的统计表，如表1所示。

表1不同充电状态下最高单体电压表

对应地，如图4所示，步骤S120可包括步骤S125：响应于所述电池系统处于充电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用充电修正方法确定所述SOC真实值。

线性区是指蓄电池的电压值与其SOC值呈线性变化的区间，可对应于电压区间或SOC区间。此处SOC显示值对应于SOC区间。

充电修正方法是通过查表1确定所述电池系统的实际温度、实际充电倍率以及实际的最高单体电压值对应的SOC真实值。具体可通过线性插值的方式来确定具体的SOC真实值。

更进一步地，当电池系统处于放电状态时，电池系统的短板效应体现在最低单体电压值对应的单体电池，因此可基于最低单体电压及放电曲线的情况来确定其对应的SOC真实值。

具体地，可将电池系统的放电曲线通过数据化处理并通过表格来展现。利用电池系统在实验过程中的实验数据建立不同放电倍率、不同温度以及电池系统处于不同SOC值情况下的最低单体电压值的统计表，如表2所示。

表2不同放电状态下最低单体电压表

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对应地，如图4所示，步骤S120可包括步骤S126：响应于所述电池系统处于放电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用放电修正方法确定所述SOC真实值。

放电修正方法通过查表2确定所述电池系统的实际温度、实际充电倍率以及实际的最低单体电压值对应的SOC真实值。具体可通过线性插值的方式来确定具体的SOC真实值。

可以理解，基于蓄电池的充电特性和放电特性的区别，同一蓄电池在充电状态和放电状态下的线性区可能存在不同，可基于其充电特性或放电特性来对应地设置充电状态或放电状态下的SOC线性区。

更进一步地，本领域的技术人员均可理解，当电池系统满足静置时间要求时，通过开路电压法确定的电池系统的开路电压对应的SOC值为最接近的SOC真实值的SOC值。因此，步骤S120还可包括步骤S127：响应于所述电池系统处于开路状态且开路时间超出预设静置时间，采用静置开路修正方法确定所述SOC真实值。

所述静置开路修正方法通过查表3确定所述电池系统的实际温度以及最低单体电压值对应的SOC真实值。具体可通过线性插值的方式来确定具体的SOC真实值。

表3不同放电状态下最低单体电压表

静置时间是指电池系统持续不处于任意电路回路中的时间。线性区是指蓄电池的电压值与其SOC值呈线性变化的区间，可对应于电压区间或SOC区间。

由不同蓄电池组成的电池系统所需的静置时间以及线性区的划分可能存在不同。

更优地，在超出正常的工作温度范围时，蓄电池的开路电压与其对应的SOC值之间可能存在变异的对应关系，因此可进一步地对静置开路修正方法的适用温度范围进行限制，仅当电池系统处于正常的工作温度范围内时，满足上述静置开路修正方法的条件才采用静置开路修正方法来确定其对应的SOC真实值。

更进一步地，对于利用充电修正方法、放电修正方法或者静置开路修正方法确定出的SOC真实值与SOC显示值之间可能存在不同的大小关系，而其大小关系与电池系统的工作状态存在不同的关系，因此在不同关系下可采用不同的修正策略来修正SOC显示值。

对应地，如图4所示，步骤S140可具化为步骤S143～S144。

步骤S143为：响应于所述电池系统的工作状态支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正。

工作状态支持当前SOC显示值向SOC真实值变化是指SOC显示值向SOC真实值的变化方向与该工作状态下电池系统的SOC真实的变化方向相同。比如，充电状态下，SOC应当是逐渐变大，则若SOC显示值小于SOC真实值，则SOC显示值向SOC真实值的变化方向也为逐渐变大，因此二者变化方向相同，即为工作状态支持SOC显示值向SOC真实值变化；放电状态下，SOC应当是逐渐变小，则若SOC显示值大于SOC真实值，则SOC显示值向SOC真实值的变化方向也为逐渐变小，因此二者变化方向相同，即为工作状态支持SOC显示值向SOC真实值变化。

逐渐修正是指以不突兀的变化速率控制SOC显示值趋近SOC真实值，防止引起用户的恐慌。

步骤S144为：响应于所述电池系统的工作状态不支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值保持为所述当前SOC显示值。

工作状态不支持当前SOC显示值向SOC真实值变化是指SOC显示值向SOC真实值的变化方向与该工作状态下电池系统的SOC真实的变化方向相反。比如，充电状态下，SOC应当是逐渐变大，若SOC显示值大于SOC真实值，则SOC显示值向SOC真实值的变化方向为逐渐变小，因此二者变化方向相反，即为工作状态不支持SOC显示值向SOC真实值变化；放电状态下，SOC应当是逐渐变小，则若SOC显示值小于SOC真实值，则SOC显示值向SOC真实值的变化方向为逐渐变大，因此二者变化方向相反，即为工作状态不支持SOC显示值向SOC真实值变化。

可以理解，当电池系统的工作状态不支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化时，控制电池系统的SOC显示值保持为当前SOC显示值可等待SOC真实值的逐渐向SOC显示值靠近。因此该修正策略一方面避免了SOC显示值出现违背电池系统的工作状态的变化，另一方面还可实现SOC显示值和SOC真实值的逐渐靠近。

静置开路修正方法下的电池系统的工作状态可基于其即静置开始前最近的工作状态来确定。

更进一步地，当需要将SOC显示值向SOC真实值修正时，可采用固定步长修正速率或变步长修正速率来修正。

具体地，如图5所示，步骤S143可包括步骤S1431～S1432。

步骤S1431为：基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值确定修正速率。

可以理解，当修正速率过大时也可能造成用户对电池系统的SOC或其健康状况的恐慌，因此可通过当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值的大小来确定对应的合适的修正速率。

步骤S1432为：以所述修正速率将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正。

较优地，可采用固定步长和变步长结合的方式来修正。如图6所示，步骤S1431可包括步骤S610～S620。

步骤S610为：响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值大于等于预设阈值，以所述差值除以预设时间作为所述修正速率。

步骤S620为：响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值小于预设阈值，以固定速率作为所述修正速率。

可以理解，通过本发明所述的修正方法可实现将SOC显示值平滑地修正到SOC真实值，从而防止SOC出现跳变。

更进一步地，本发明中的SOC显示值的计算方法可采用优化后的安时积分法来计算。具体地，安时积分法的计算公式为：

其中，SOC(t)为t时刻的SOC值，SOC(t₀)为t₀时刻的SOC值，η(T,C,t₀)为t₀时刻的温度和放电倍率对应的库伦效率因子，i为t时刻瞬时工作电流，Q_N为电池系统的最大可用容量。其中，库伦效率因子满足：η(T,C,t₀)＝η_T(t₀)×η_C(t₀)，η_T(t₀)为t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子，η_C(t₀)为t₀时刻的充电或放电倍率的倍率库伦效率因子。而放电状态下的温度库伦效率因子和倍率库伦效率因子可基于电池系统的实际放电温度和放电倍率来对应的代入。具体地，可通过线性插值利用表4中的放电状态下的电池系统的温度库伦效率参数表以及表5中的放电倍率库伦效率参数表来获取。

表4放电状态下的温度库伦效率参数表

T(℃)	ηT(t0)
		…	…
15	…
		25	…
…	…

表5放电状态下的倍率库伦效率参数表

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的另一个方面，提供一种电池系统的SOC修正装置，以期逐渐地使得电池系统的SOC显示值向其SOC实际值趋近。

在一实施例中，如图7所示，SOC修正装置700包括存储器710和处理器720。

存储器710用于存储计算机程序。

处理器720与存储器710耦接，用于执行存储器710上存储的计算机程序，该处理器720执行该计算机程序时被配置成实现上述任一SOC修正方法的步骤。

根据本发明的又一个方面，提供一种计算机程序存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述任一SOC修正方法的步骤。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电池系统的SOC修正方法，包括：

获取所述电池系统的当前SOC显示值；

基于所述电池系统的工作状态及单体电压值确定其对应的修正方法，并利用所述修正方法确定所述电池系统的SOC真实值，其中，所述单体电压值为所述电池系统内包含的单体电池的电压值，响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值小于第一预设阈值，所述修正方法采用充电等待方法允许所述SOC显示值超出第一预设SOC值，响应于所述电池系统处于充电状态且所述电池系统内的最高单体电压值与单体电压充电上限值的差值大于第二预设阈值，所述修正方法采用充电等待方法禁止所述SOC显示值超出第二预设SOC值，所述第二预设SOC值大于所述第一预设SOC值；

基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值判断所述电池系统的SOC显示值是否需要修正；以及

响应于所述SOC显示值需要修正，基于所述电池系统的当前SOC显示值和所述SOC真实值修正所述电池系统的SOC显示值。

2.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：

响应于所述电池系统内的最高单体电压值大于预设单体电压上限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为100％；以及

响应于所述电池系统内的最低单体电压值小于预设单体电压下限值且持续时间超出对应预设时间，采用强制修正方法将所述电池系统的SOC真实值强制设定为0。

3.如权利要求2所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：

响应于所述电池系统的工作状态及单体电压值对应的修正方法为强制修正方法，将所述电池系统的SOC显示值修正为SOC真实值。

4.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：

响应于所述电池系统的工作状态及单体电压值对应的修正方法为充电等待方法，将所述电池系统的SOC显示值保持所述当前SOC显示值。

5.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：

响应于所述电池系统处于充电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用充电修正方法确定所述SOC真实值，所述充电修正方法通过查表确定所述电池包的温度、充电倍率以及最高单体电压值对应的SOC真实值。

6.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：

响应于所述电池系统处于放电状态且所述当前SOC显示值处于线性区，采用放电修正方法确定所述SOC真实值，所放电修正方法通过查表确定所述电池包的温度、放电倍率以及最低单体电压值对应的SOC真实值。

7.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的工作状态确定其对应的修正方法并利用所述电池系统的工作状态对应的修正方法确定SOC真实值包括：

响应于所述电池系统处于开路状态且开路时间超出预设静置时间，采用静置开路修正方法确定所述SOC真实值，所述静置开路修正方法通过查表确定所述电池系统的温度以及最低单体电压值对应的SOC真实值。

8.如权利要求5～7中任一项所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于电池系统的当前SOC显示值和SOC真实值修正电池系统的SOC显示值包括：

响应于所述电池系统的工作状态支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正；以及

响应于所述电池系统的工作状态不支持所述当前SOC显示值向所述SOC真实值变化，将所述电池系统的SOC显示值保持为所述当前SOC显示值。

9.如权利要求8所述的SOC修正方法，其特征在于，所述将电池系统的SOC显示值向SOC真实值方向逐渐修正包括：

基于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值确定修正速率；以及

以所述修正速率将所述电池系统的SOC显示值向所述SOC真实值方向逐渐修正。

10.如权利要求9所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于当前SOC显示值和SOC真实值的差值确定修正速率包括：

响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值大于等于预设阈值，以所述差值除以预设时间作为所述修正速率；以及

响应于所述当前SOC显示值和所述SOC真实值的差值小于预设阈值，以固定速率作为所述修正速率。

11.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，所述基于当前SOC显示值和SOC真实值判断电池系统的SOC显示值是否需要修正包括：

响应于所述当前SOC显示值和SOC真实值的差值超出预设阈值，判断所述电池系统的SOC显示值需要修正。

12.如权利要求1所述的SOC修正方法，其特征在于，安时积分法的计算公式为

SOC(t)为t时刻的SOC值，SOC(t₀)为t₀时刻的SOC值，η(T,C,t₀)为t₀时刻的温度和放电倍率对应的库伦效率因子，i为t时刻瞬时工作电流，Q_N为电池系统的最大可用容量，所述获取电池系统的当前SOC显示值包括：

采用安时积分法计算出所述电池系统的SOC值以作为所述当前SOC显示值。

13.如权利要求12所述的SOC修正方法，其特征在于，所述η(T,C,t₀)＝η_T(t₀)×η_C(t₀)，η_T(t₀)为t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子，η_C(t₀)为t₀时刻的充电或放电倍率的倍率库伦效率因子，所述采用安时积分法计算出所述电池系统的SOC值包括：

响应于所述电池系统处于放电状态，基于温度与温度库伦效率因子的对照表确定t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子以及基于放电倍率与倍率温度库伦效率因子的对照表确定t₀时刻的放电倍率对应的倍率库伦效率因子；以及

将所述t₀时刻的温度对应的温度库伦效率因子以及t₀时刻的放电倍率对应的倍率库伦效率因子代入计算公式

以计算出所述电池系统的SOC值。

14.一种电池系统的SOC修正装置，其特征在于，所述SOC修正装置包括存储器和处理器，所述处理器被配置成执行时实现如权利要求1～13中任一项所述的SOC修正方法的步骤。

15.一种计算机程序存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1～13中任一项所述SOC修正方法的步骤。

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