CN114312476A - 一种电池剩余电量显示方法、装置、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池剩余电量显示方法、装置、系统及车辆，所示方法是通过建立电池真实SOC与显示SOC之间的关系，通过划分显示SOC区间以及电池的总放电量，计算每个显示SOC区间的理论放电量，通过调节真实SOC的区间，使其与显示SOC区间相对应，保证真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围，由此实现实时放电全过程的均匀放电，便于续驶里程的计算，优化整车控制，提高驾驶的舒适性。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车电池管理系统技术领域，具体涉及电池剩余电量管理。
背景技术
电池管理系统是新能源汽车的关键组成部分，是整车能源系统的智能核心和重要组成部分。锂离子动力电池在实际应用中，存在容量不确定、充放电功率不稳定、内阻随反应过程时变等特点。以上这些因素如果不能合理有效地解决，必然导致电池使用寿命下降、电池状态改变和电池性能降低。因此，电池管理技术的重要性就凸显出来，它依靠高精度的传感器对开路电压、放电电流、环境温度进行实时采样，再依靠这些基础数据对电池剩余容量、效能状态等非直接测量变量进行实时的估计。电池管理系统配备的通信总线将各类信息实时传输至显示仪表台为驾驶员提供电池系统状态、续驶里程等信息参考。电池管理系统根据实际测量获得的变量状态值为优化驾驶感受提供依据。
电量状态估算是电池管理系统的关键技术和重要功能。电量状态（State ofCharge，SOC），即剩余电量、荷电状态，定义为电池经过一段时间使用或静置后的剩余容量与其充满电状态时的容量之比值，常用 0~100 之间的百分数来表示。通常的，当 SOC=0%时，代表电池电量完全放空；当 SOC=100%时，代表电池电量完全充满。实际使用过程中，为了保证电池安全、延缓电池的衰减速率，电池厂家通常允许电池SOC在某个范围内使用，通常将规定的使用范围定义为SOCmin~SOCmax。
现有电池剩余电量的显示方法是直接根据SOC计算值进行显示，未对SOC计算值进行显示处理。由于SOC在不同区间的可放电量并不相同，因此会出现SOC在部分区间的电量耐用，表现形式为相同的SOC变化量，但是可续驶里程不同。若SOC处于耐用区间，则相同的SOC变化量，可续驶里程较长。若SOC处于不耐用区间，则相同的SOC变化量，可续驶里程较短。由于可续驶里程与SOC的变化不匹配，导致可续驶里程预估不准，该现象会带给用户较差的驾驶体验感。
发明内容
本发明针对现有技术的需要，提出了一种电池剩余电量显示方法、装置、系统及车辆，目的是通过建立电池真实SOC与显示SOC之间的关系，并进行处理，现实时放电全过程的均匀放电，便于续驶里程的计算，优化整车控制，提高驾驶的舒适性。
本发明的技术方案如下：
由于电池实际SOC的使用范围为SOCmin~SOCmax，而用于仪表显示的SOC使用范围为0~100。因此，电池管理系统内部的SOC有两个，一个是真实SOC，一个是用于显示的SOC。真实SOC与显示SOC之间的关联会直接影响驾驶员的驾驶感受。
因此，本发明一方面提出一种电池剩余电量显示方法，通过建立真实SOC与显示SOC之间的关系，划分显示SOC区间以及电池的总放电量，计算每个显示SOC区间的理论放电量，通过调节真实SOC的区间，使其与显示SOC区间相对应，保证真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
本发明方法的步骤包括：
步骤一，确定电池的真实SOC的使用上限及使用下限。
步骤二，确定电池包的总放电电量。
步骤三，将电池的显示SOC的使用区间0~100划分成N等份。
步骤四，根据总放电电量及显示SOC的N等份使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量。
步骤五，根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间一一映射关系，使真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
本发明第二方面还提供一种电池剩余电量显示装置，其包括：
确定模块，被配置为确定电池的真实SOC的使用上限及使用下限，以及确定电池包的总放电电量；
划分模块，被配置为将电池的显示SOC的使用区间0~100划分成N等份；
计算模块，被配置为根据总放电电量及显示SOC的N等份使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量；
对应模块，根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间一一对映，使真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
本发明第三方面还提供一种电池剩余电量显示系统，其包括以上所述的电池剩余电量显示装置。
本发明第四方面还提供一种车辆，其配置有如上所述的电池剩余电量显示系统。
由以上几方面的技术方案可见，本发明针对电池真实SOC在每个区间（以10%为例）的实际放电量并不相同，通过建立真实SOC和表显SOC之间的映射关系，使表显SOC在每个区间（以10%为例）的放电量在控制误差范围内，实现表显SOC变化与电池放电量的变化整体呈线性，通过对真实SOC和显示SOC进行映射处理，使显示SOC在放电过程中的变化与真实SOC变化导致的电量变化相匹配。若整车续驶里程采用显示SOC计算，则能够有效提高续驶里程计算的准确度，提高用户驾驶感受，提高整车其他零部件与BMS的配合度，优化整车控制。
因此，本发明能够通过简单有效的方案实现实时放电全过程的均匀放电，便于续驶里程的计算，优化整车控制，提高驾驶的舒适性。
附图说明
图1为本发明提出的电池剩余电量显示方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术。
实施例1：
本实施例是面向用户感知的电池剩余电量显示方法，该方法通过建立真实SOC与显示SOC之间的关系，通过划分显示SOC区间以及电池的总放电量，计算每个显示SOC区间的理论放电量，通过调节真实SOC的区间，使其与显示SOC区间相对应，保证真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
参见图1，该方法具体如下：
步骤一、确定真实SOC的使用区间。
具体是通过电池循环寿命试验、温度对电池性能影响及SOC对功率的影响，确定真实SOC的使用上限及使用下限。在实际使用中，真实SOC的使用上限及使用下限通常是由电池厂家规定的电池使用范围SOCmin~SOCmax，由电池厂家提供。
步骤二、确定电池包的总放电量。
通过上下限即可计算总放电量，上下限不同，则总放电量不同。具体是根据国标测试电池放电电量的试验方法进行放电试验，得到电池包的总放电电量。
步骤三、将显示SOC的使用区间0~100划分成N等份，N为10。
步骤四、划分显示SOC的区间。
根据总放电电量及显示SOC的使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量。
通常的方法是：电池从真实SOC为满电状态开始放电，对应显示SOC=100%，放电至SOCmin，对应显示SOC=0%，共放出TBD电量，显示SOC每变化10%，应放出的理论放电量=TBD/10（10是以SOC每变化10%为一个区间划分，100~0共有10个区间）。
步骤五、划分真实SOC的区间。
根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，通过划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间一一对映，达到显示SOC区间放电电量的要求。
例如，显示SOC每变化10%的理论放电量可计算得到，进而计算显示SOC每变化10%，对应的真实SOC的变化量，使真实SOC的变化放电量满足显示SOC理论放电量要求。
实施例2：
本实施例是一种电池剩余电量显示装置，其包括如下模块：
确定模块，被配置为确定电池的真实SOC的使用上限及使用下限，以及确定电池包的总放电电量。
划分模块，被配置为将电池的显示SOC的使用区间0~100划分成N等份。
计算模块，被裴志伟根据总放电电量及显示SOC的N等份使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量。
对应模块，根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间通过映射关系，使真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
实施例3：
本实施例是一种电池剩余电量显示系统，其包括如实施例2所述的电池剩余电量显示装置。
实施例4：
本实施例是一种车辆，其配置有如实施例3所述的电池剩余电量显示系统。
Claims (7)
1.一种电池剩余电量显示方法，其特征在于，所示方法是通过建立电池真实SOC与显示SOC之间的关系，通过划分显示SOC区间以及电池的总放电量，计算每个显示SOC区间的理论放电量，通过调节真实SOC的区间，使其与显示SOC区间相对应，保证真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
2.根据权利要求1所述的电池剩余电量显示方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一，确定电池的真实SOC的使用上限及使用下限；
步骤二，确定电池包的总放电电量；
步骤三，将电池的显示SOC的使用区间0~100划分成N等份；
步骤四，根据总放电电量及显示SOC的N等份使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量；
步骤五，根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间通过映射关系，使真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
3.根据权利要求2所述的电池剩余电量显示方法，其特征在于，所述步骤一的真实SOC的使用上限及使用下限通过里程、温度、功率等因素确定，是由电池厂家规定的电池使用范围SOCmin~SOCmax。
4.根据权利要求2所述的电池剩余电量显示方法，其特征在于，所述步骤四计算显示SOC在每个区间内的理论放电量的方法是：电池从真实SOC为满电状态开始放电，对应显示SOC=100%，放电至SOCmin，对应显示SOC=0%，共放出TBD电量，显示SOC每变化10%，应放出的理论放电量=TBD/10。
5.一种电池剩余电量显示装置，其特征在于，包括：
确定模块，被配置为确定电池的真实SOC的使用上限及使用下限，以及确定电池包的总放电电量；
划分模块，被配置为将电池的显示SOC的使用区间0~100划分成N等份；
计算模块，被裴志伟根据总放电电量及显示SOC的N等份使用区间，计算显示SOC在每个区间内的理论放电量；
对应模块，根据显示SOC在每个区间内的理论放电电量，划分真实SOC的使用区间，使其与显示SOC区间通过映射关系，使真实SOC在每个区间的放电量满足显示SOC区间的理论放电量的误差范围。
6.一种电池剩余电量显示系统，其特征在于，包括如权利要求5所述的电池剩余电量显示装置。
7.一种车辆，其特征在于，配置有如权利要求6所述的电池剩余电量显示系统。
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