CN115166551A - 一种磷酸铁锂电池bms关于soc预测的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池管理技术领域，尤其为一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集，设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，用于电动汽车上的电池电压检测，使电池处于静止模式，采用开路电压法对SOC的初始值进行估算，当车辆电池处于非静止模式，采用安时积分法对SOC值进行计算，本发明中，考虑电池的静止状态，以及充放电状态，采用开路电压法和安时积分法对SOC值进行计算，并且结合电池的温度系数和循环寿命系数，对输出的SOC值进行修正调整，可以进一步的提高SOC预测的准确性。

Description

一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，具体为一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法。
背景技术
为了应对能源危机，减缓全球气候变暖，许多国家都开始重视节能减排和发展低碳经济，电动汽车因为采甩电力进行驱动，可以降低二氮化碳的排放量甚至实现发放，所以得到备国的重视而迅速发展；但是电池成本仍然较高，动力电池的性能和价格是电驱动汽车发展的主要”瓶颈”，磷酸铁锂电池因其寿命长、安全性能好、成本低等优点成为电动汽车的理想动力源。
随着电动汽车的发展，电池管理系统BMS也得到了广泛应用，为了充分发挥电池系统的动力性能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命、优化驾驶和提高电动汽车的使用性能，BMS系统就要对电池的荷电状态即SOC进行准确估算；SOC是用来描述电池使用过程中可充入和放出容量的重要参数，目前市场上存在的大部分SOC预测系统在使用时预测精准度较低，导致输出值与实际值出现偏差，因此，针对上述问题提出一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，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：
一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，包括以下步骤：
步骤一：电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集；
步骤二：设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，电压采集芯片采用LTC6802-2监控器，LTC6802-2监控器采集精度和集成度高，适用于电动汽车上的电池电压检测；
步骤三：使电池处于静止模式，此时电池中的电流为0，使电池静置60-80min，随后采用开路电压法对SOC的初始值进行估算；
步骤四：综合考虑电池SOC的影响系数，对利用开路电压法测得的SOC初值进行修正，输出修正后的SOC值；
步骤五：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于放电模式时，采用安时积分法对0-45min中的SOC值进行计算；
步骤六：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于充电模式时，先安时积分法对0-45min中的SOC值进行计算，利用末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值，如果比值为0.1-0.5，则可以对输出的末尾SOC值进行在线修正；
步骤七：对末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值大于0.5的SOC值和放电模式下输出的SOC值进行修正，修正时参考SOC的影响系数进行修正；
步骤八：确定SOC值的修正范围，定时对SOC的输出值进行校正。
优选的，所述使用前先使用LTC6802-2监控器对电池电压进行检测，再采用数字万用表对锂离子电池的电压进行测量，两者比较测量误差为0.23％，可以满足系统要求。
优选的，所述电池SOC的影响系数条件包括温度影响系数和循环寿命影响系数。
优选的，所述电池采用磷酸铁锂电池系统，同时电池是用于轮毂电机驱动的动力电池组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，考虑电池的静止状态，以及充放电状态，采用开路电压法和安时积分法对SOC值进行计算，并且结合电池的温度系数和循环寿命系数，对输出的SOC值进行修正调整，可以进一步的提高SOC预测的准确性。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供一种技术方案：
一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，包括以下步骤：
步骤一：所述电池采用磷酸铁锂电池系统，同时电池是用于轮毂电机驱动的动力电池组，电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集；
步骤二：设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，电压采集芯片采用LTC6802-2监控器，LTC6802-2监控器采集精度和集成度高，适用于电动汽车上的电池电压检测，所述使用前先使用LTC6802-2监控器对电池电压进行检测，再采用数字万用表对锂离子电池的电压进行测量，两者比较测量误差为0.23％，可以满足系统要求；
步骤三：使电池处于静止模式，此时电池中的电流为0，使电池静置60min，随后采用开路电压法对SOC的初始值进行估算；
步骤四：综合考虑电池SOC的影响系数，对利用开路电压法测得的SOC初值进行修正，输出修正后的SOC值，所述电池SOC的影响系数条件包括温度影响系数和循环寿命影响系数；
步骤五：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于放电模式时，采用安时积分法对30min中的SOC值进行计算；
步骤六：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于充电模式时，先安时积分法对30min中的SOC值进行计算，利用末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值，如果比值为0.3，则可以对输出的末尾SOC值进行在线修正；
步骤七：对末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值大于0.3的SOC值和放电模式下输出的SOC值进行修正，修正时参考SOC的影响系数进行修正；
步骤八：确定SOC值的修正范围，定时对SOC的输出值进行校正。
实施例2：
本发明提供一种技术方案：
一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，包括以下步骤：
步骤一：所述电池采用磷酸铁锂电池系统，同时电池是用于轮毂电机驱动的动力电池组，电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集；
步骤二：设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，电压采集芯片采用LTC6802-2监控器，LTC6802-2监控器采集精度和集成度高，适用于电动汽车上的电池电压检测，所述使用前先使用LTC6802-2监控器对电池电压进行检测，再采用数字万用表对锂离子电池的电压进行测量，两者比较测量误差为0.23％，可以满足系统要求；
步骤三：使电池处于静止模式，此时电池中的电流为0，使电池静置70min，随后采用开路电压法对SOC的初始值进行估算；
步骤四：综合考虑电池SOC的影响系数，对利用开路电压法测得的SOC初值进行修正，输出修正后的SOC值，所述电池SOC的影响系数条件包括温度影响系数和循环寿命影响系数；
步骤五：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于放电模式时，采用安时积分法对40min中的SOC值进行计算；
步骤六：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于充电模式时，先安时积分法对40min中的SOC值进行计算，利用末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值，如果比值为0.4，则可以对输出的末尾SOC值进行在线修正；
步骤七：对末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值大于0.4的SOC值和放电模式下输出的SOC值进行修正，修正时参考SOC的影响系数进行修正；
步骤八：确定SOC值的修正范围，定时对SOC的输出值进行校正。
实施例3：
本发明提供一种技术方案：
一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，包括以下步骤：
步骤一：所述电池采用磷酸铁锂电池系统，同时电池是用于轮毂电机驱动的动力电池组，电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集；
步骤二：设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，电压采集芯片采用LTC6802-2监控器，LTC6802-2监控器采集精度和集成度高，适用于电动汽车上的电池电压检测，所述使用前先使用LTC6802-2监控器对电池电压进行检测，再采用数字万用表对锂离子电池的电压进行测量，两者比较测量误差为0.23％，可以满足系统要求；
步骤三：使电池处于静止模式，此时电池中的电流为0，使电池静置80min，随后采用开路电压法对SOC的初始值进行估算；
步骤四：综合考虑电池SOC的影响系数，对利用开路电压法测得的SOC初值进行修正，输出修正后的SOC值，所述电池SOC的影响系数条件包括温度影响系数和循环寿命影响系数；
步骤五：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于放电模式时，采用安时积分法对45min中的SOC值进行计算；
步骤六：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于充电模式时，先安时积分法对45min中的SOC值进行计算，利用末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值，如果比值为0.5，则可以对输出的末尾SOC值进行在线修正；
步骤七：对末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值大于0.5的SOC值和放电模式下输出的SOC值进行修正，修正时参考SOC的影响系数进行修正；
步骤八：确定SOC值的修正范围，定时对SOC的输出值进行校正。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：电池组中的单体电池并联使用，利用主控模块控制测控模块和整车的控制器进行通信，主控模块中设置电流采集单元，利用霍尔电流传感器对电流进行采集；
步骤二：设置测控模块，测控模板包括温度检测模块和电压采集单元，电压采集芯片采用LTC6802-2监控器，LTC6802-2监控器采集精度和集成度高，适用于电动汽车上的电池电压检测；
步骤三：使电池处于静止模式，此时电池中的电流为0，使电池静置60-80min，随后采用开路电压法对SOC的初始值进行估算；
步骤四：综合考虑电池SOC的影响系数，对利用开路电压法测得的SOC初值进行修正，输出修正后的SOC值；
步骤五：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于放电模式时，采用安时积分法对0-45min中的SOC值进行计算；
步骤六：车辆电池处于非静止模式，当电池中有电流，并且电池处于充电模式时，先安时积分法对0-45min中的SOC值进行计算，利用末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值，如果比值为0.1-0.5，则可以对输出的末尾SOC值进行在线修正；
步骤七：对末尾SOC和初始SOC的差值比上电压变化的差值大于0.5的SOC值和放电模式下输出的SOC值进行修正，修正时参考SOC的影响系数进行修正；
步骤八：确定SOC值的修正范围，定时对SOC的输出值进行校正。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，其特征在于：所述使用前先使用LTC6802-2监控器对电池电压进行检测，再采用数字万用表对锂离子电池的电压进行测量，两者比较测量误差为0.23％，可以满足系统要求。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，其特征在于：所述电池SOC的影响系数条件包括温度影响系数和循环寿命影响系数。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池BMS关于SOC预测的方法，其特征在于：所述电池采用磷酸铁锂电池系统，同时电池是用于轮毂电机驱动的动力电池组。
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