電池管理系統(tǒng)及其運用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)及其運用方法，更詳細地說涉及的電池管理系統(tǒng)及其運 用方法是，執(zhí)行推測S0C(State Of Charge,充電狀態(tài)）及S0H(State Of Health,蓄電池健 康度）。
【背景技術(shù)】
[0002] -般地說，電動汽車或混合動力電動汽車在電動驅(qū)動模式利用保存在電池的電源 來驅(qū)動汽車。
[0003] 還有，電動汽車或混合動力電動汽車通過電池管理系統(tǒng)，可推測S0C(State Of Qiarge)及 SOH(State Of Health)。
[0004] 由一示例，在電池充放電中測量電池的電壓，從測量的電壓推測在無負荷狀態(tài)的 電池開放電壓，參照按開放電壓的S0C表映射相當(dāng)于推測的開放電壓的S0C的方法。
[0005] 但是，在進行電池的充放電時，根據(jù)IR壓降效果電池的電壓與實際電壓存在很大 差異，因此若不修正該種誤差，則存在不能獲取正確的S0C的缺點。
[0006] W供參考，IR壓降現(xiàn)象是指電池連接于負荷開始放電或從外部電源開始給電池充 電時電壓急劇變化的現(xiàn)象。目P，在開始放電時電池電壓急劇下降，在開始充電時電壓急劇上 升。
[0007] 由另一示例，有計算電池的充放電電流推測電池的S0C的方法，其方法是因繼續(xù) 累計在測量電流的過程中發(fā)生的測量誤差，隨著時間經(jīng)過存在S0C正確度下降的問題。
[000引另一方面，除上述的S0C W外作為顯示電池狀態(tài)的另一的參數(shù)有S0H。S0H是作為 定量顯示因老化（aging)效果的電池容量特性變化的參數(shù)，可W知道電池的容量退化到什 么程度，因此若知道S0H可在適當(dāng)?shù)臅r間點替換電池，根據(jù)電池的使用期限調(diào)節(jié)電池的充 放電容量，可防止電池的過度充電與過度放電。
[0009] 電池容量特性的變化時反映于電池的內(nèi)部電阻變化，因此公知了根據(jù)電池的內(nèi)部 電阻與溫度可推測S0H。目P，通過充放電實驗測量按電池的內(nèi)部電阻與各個溫度的電池容 量。
[0010] W電池的初期容量為基準將測量的容量相對數(shù)值化，進而可獲取為了映射S0H的 查表，在實際使用電池的環(huán)境測量電池內(nèi)部電阻與溫度，若從所述查表映射對應(yīng)于內(nèi)部電 阻與溫度的S0H，則可推測S0H。
[0011] 但是，通過積算電流的S0C推測方法，通過推測的S0C變化量與W S0C-0CV表推測 的S0C變化量的比例，直到構(gòu)建加重平均收斂值與電池容量的相互關(guān)系查表，存在需要長 時間與費用的問題。尤其是，S0C在50 W下根據(jù)熱化的電壓屬性不同，根據(jù)其S0C-0CV查 表將具有很多誤差。
[001引（現(xiàn)有技術(shù)文獻）
[0013] (專利文獻）
[0014] 專利文獻 KR10-2010-0019249A

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引（要解決的問題）
[0016] 本發(fā)明提供電池管理系統(tǒng)及其運用方法的目的在于，W軟件性地改善現(xiàn)有的 S0C(State Of化arge)推測方法，進而縮減推測時所需的時間及費用，并且可提高推測正 確度。
[0017] (解決問題的手段）
[0018] 為達成所述目的的根據(jù)本發(fā)明一側(cè)面的電池管理系統(tǒng)的特征在于，包括；傳感器 部，其感應(yīng)電池的電壓值及電流值；
[0019] 存儲部，其保存感應(yīng)的電壓及電流值，并且保存提前設(shè)定的特定0CV的pen Circuit Voltage)區(qū)間的按S0C(State Of Qiarge,充電狀態(tài)）的0CV數(shù)據(jù)映射；第1S0C 推測計算部，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍W內(nèi)，所述感應(yīng)的電流值 小于臨界電流值，則其利用所述按S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測第1S0C值；及第2S0C推測計算 部，所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍W內(nèi)，或所述感應(yīng)的電流值大于臨 界電流值，則其根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測第2S0C值。
[0020] 另外，本電池管理系統(tǒng)還包括控制器部，其W在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第 2S0C值的間隔，獲取在事前設(shè)定的個數(shù)的數(shù)據(jù)點，利用加重平均推測對應(yīng)所述第1S0C值或 所述第2S0C值的最終S0C值。
[0021] 另外，本電池管理系統(tǒng)還可包括S0H推測計算部，若W恒定電流執(zhí)行充電，貝U 其計算根據(jù)S0C變化率的電荷量進而計算電池的推測容量，與初期電池容量比較推測 S0H(state Of Health)值。
[0022] 另外，在預(yù)定時間期間WSOC及電荷量的變化率求所述電池推測容量之后，除W 所述初期電池容量取百分率來計算所述S0H值。
[0023] 另外，積分單位時間期間輸入的電流值除W整體電池容量推測所述第2S0C值。
[0024] 可根據(jù)數(shù)學(xué)式1計算所述第2S0C值。
[0025] 數(shù)學(xué)式1
【主權(quán)項】
1. 一種電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括： 傳感器部，其感應(yīng)電池的電壓值及電流值； 存儲部，其保存感應(yīng)的電壓及電流值，并且保存提前設(shè)定的特定ocv(OpenCircuit Voltage，開路電壓）區(qū)間的按S0C(StateOfCharge，充電狀態(tài)）的0CV數(shù)據(jù)映射； 第1S0C推測計算部，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，所述感 應(yīng)的電流值小于臨界電流值，則其利用按所述S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測第1S0C值；及 第2S0C推測計算部，所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，或所述 感應(yīng)的電流值大于臨界電流值，則其根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測第2S0C值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 控制器部，其以在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第2S0C值的間隔，獲取在事前設(shè)定的 個數(shù)的數(shù)據(jù)點，利用加重平均推測對應(yīng)所述第1S0C值或所述第2S0C值的最終S0C值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括： S0H推測計算部，若以恒定電流執(zhí)行充電，則其計算根據(jù)S0C變化率的電荷量進而計算 電池的推測容量，與初期電池容量比較推測SOH(StateOfHealth，蓄電池健康度）值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述S0H值，在預(yù)定時間期間以S0C及電荷量的變化率求所述電池推測容量之后，除以 所述初期電池容量取百分率來計算所述S0H值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C值，積分單位時間期間輸入的電流值除以整體電池容量推測所述第2S0C 值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C值，根據(jù)數(shù)學(xué)式1計算所述第2S0C值， 數(shù)學(xué)式1
(在這里，SOC(n-l) :n-l次第 2S0C值、SOC(n):n次第 2S0C值、I:電流（A)、t:時間 (s)、C:電池容量（Ah))。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述最終S0C值，根據(jù)在所述數(shù)據(jù)點（a、b、c、d、e)乘以各個的比重來求平均的數(shù)學(xué)式 2,計算所述最終S0C值， 數(shù)學(xué)式2: 最終S0C值=l/16*a+4/16*b+6/16*c+4/16*d+l/16*e=0. 0625 (a+e) +0. 25 (b+d) +0. 375c
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述按S0C(StatOfCharge)的0CV，若S0C是預(yù)定以上則其具有不受溫度及熱化影響 的特定固有值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C推測計算部，其根據(jù)在所述S0H推測計算部計算的電池推測容量考慮電池 熱化，推測所述第2S0C。
10. -種電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于，包括： 感應(yīng)步驟，感應(yīng)電池的電壓值及電流值； 保存步驟，將感應(yīng)的電壓及電流值保存在存儲部，并且保存提前設(shè)定的特定OCV(Open CircuitVoltage)區(qū)間的按S0C(StatOfCharge)的 0CV數(shù)據(jù)映射； 推測計算第1S0C的步驟，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，所 述感應(yīng)的電流值小于臨界電流值，則利用所述按S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測第1S0C值；及 推測計算第2S0C的步驟，若所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)， 或所述感應(yīng)的電流值大于臨界電流值，則根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測第2S0C值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于，還包括： 推測最終S0C值的步驟，以在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第2S0C值的間隔，獲取在 事前設(shè)定的個數(shù)的數(shù)據(jù)點，利用加重平均推測對應(yīng)所述第1S0C值或所述第2S0C值的最終 S0C值的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于，還包括： 推測計算S0H的步驟，若以恒定電流執(zhí)行充電，則計算根據(jù)S0C變化率的電荷量進而計 算電池推測容量，與初期電池容量比較推測SOH(StateOfHealth)值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述S0H值，在預(yù)定時間期間以S0C及電荷量的變化率求所述電池推測容量，除以所述 初期電池容量取百分率來計算所述S0H值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述第2S0C值，根據(jù)積分單位時間期間輸入的電流值除以整體電池容量，推測所述第 2S0C值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述第2S0C值，可根據(jù)數(shù)學(xué)式1計算所述第2S0C值， 數(shù)學(xué)式1 :
(在這里，SOC(n-l) :n-l次第 2S0C值、SOC(n):n次第 2S0C值、I:電流（A)、t:時間 (s)、C:電池容量（Ah))。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述最終S0C值，根據(jù)在所述數(shù)據(jù)點（a、b、c、d、e)乘以各個的比重求平均的數(shù)學(xué)式2 計算所述最終S0C值， 數(shù)學(xué)式2: 最終S0C值=l/16*a+4/16*b+6/16*c+4/16*d+l/16*e =0. 0625 (a+e) +0. 25 (b+d) +0. 375c
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述按S0C(StatOfCharge)的0CV，若S0C是預(yù)定以上則其具有不受溫度及熱化影響 的特定固有值。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池管理系統(tǒng)的運用方法，其特征在于， 所述計算推測第2S0C的步驟，根據(jù)在所述計算推測SOH的步驟計算的電池推測容量考 慮電池?zé)峄?，推測所述第2S0C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)，包括：存儲部，保存輸入的電壓及電流，保存特定OCV區(qū)間的按SOC的OCV數(shù)據(jù)映射；第1SOC推測計算部，電流值小于臨界電流值而電壓值存在于事前設(shè)定的特定范圍內(nèi)的情況，利用按SOC的OCV數(shù)據(jù)映射推測第1SOC值；SOH推測計算部，判斷以恒定電流執(zhí)行充電的情況，計算根據(jù)SOC變化率的電荷量來計算電池推測容量，與初期電池容量比較推測SOH值；第2SOC推測計算部，保存在存儲部的電壓值不存在于特定電壓范圍以內(nèi)，或保存在存儲部的電流值是臨界值以上的情況，根據(jù)利用電池推測容量的電流值的積算推測第2SOC值，本發(fā)明經(jīng)過兩次SOC區(qū)間推測計算修正加重平均，縮減所需時間及費用。
【IPC分類】G01R31-36
【公開號】CN104569827
【申請?zhí)枴緾N201410348894
【發(fā)明人】崔昌烈
【申請人】現(xiàn)代摩比斯株式會社
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年7月22日