電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車能量來(lái)源，決定著整車系統(tǒng)安全性能，運(yùn)行效率和可靠性，因 此需要對(duì)電池進(jìn)行必要的管理和控制。
[0003] 電池荷電狀態(tài)（stateOf化arge，S0C)是電池管理系統(tǒng)中最重要的參數(shù)之一，通 過(guò)估計(jì)電池的S0C能判斷電池組之間性能差異，避免電池出現(xiàn)過(guò)充過(guò)放，并且能估計(jì)出電 動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，因此對(duì)電池S0C進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)是非常必要的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 由于S0C不能直接測(cè)量，并且電動(dòng)汽車運(yùn)行時(shí)電池呈現(xiàn)出很強(qiáng)的非線性變化，造成現(xiàn)有的 S0C估計(jì)算法的準(zhǔn)確性普遍偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0005] 為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法，能夠有效提升 電池荷電狀態(tài)的估計(jì)精度。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種電池荷電狀態(tài)的估計(jì)裝置。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法，包括： 獲取不同的荷電狀態(tài)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式；計(jì)算電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值， 并根據(jù)所述電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值計(jì)算電池的當(dāng)前開路電壓；根據(jù)所述當(dāng)前開路電壓和電池 所處環(huán)境的當(dāng)前溫度獲取與所述當(dāng)前開路電壓對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第一電池荷電狀 態(tài)；根據(jù)所述電池的充電容量、放電容量，W及所述當(dāng)前溫度下的額定容量獲取與電流積分 對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第二電池荷電狀態(tài)；根據(jù)所述電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式、所述 第一電池荷電狀態(tài)，W及所述第二電池荷電狀態(tài)估計(jì)電池荷電狀態(tài)。
[0008] 本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法，通過(guò)獲取不同的荷電狀 態(tài)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式，并獲取與當(dāng)前開路電壓對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)， 得到第一電池荷電狀態(tài)，W及與電流積分對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第二電池荷電狀態(tài)，根 據(jù)電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式、第一電池荷電狀態(tài)，W及第二電池荷電狀態(tài)估計(jì)電池荷電 狀態(tài)，能夠有效提升電池荷電狀態(tài)的估計(jì)精度。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)裝置，包括： 獲取模塊，用于獲取不同的荷電狀態(tài)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式；當(dāng)前開路電 壓計(jì)算模塊，用于計(jì)算電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值，并根據(jù)所述電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值計(jì)算電池的 當(dāng)前開路電壓；第一電池荷電狀態(tài)獲取模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前開路電壓和電池所處環(huán)境 的當(dāng)前溫度獲取與所述當(dāng)前開路電壓對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第一電池荷電狀態(tài)；第二 電池荷電狀態(tài)獲取模塊，用于根據(jù)所述電池的充電容量、放電容量，W及所述當(dāng)前溫度下的 額定容量獲取與電流積分對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第二電池荷電狀態(tài)；電池荷電狀態(tài)估 計(jì)模塊，用于根據(jù)所述電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式、所述第一電池荷電狀態(tài)，w及所述第二 電池荷電狀態(tài)估計(jì)電池荷電狀態(tài)。
[0010] 本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)裝置，通過(guò)獲取不同的荷電狀 態(tài)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式，并獲取與當(dāng)前開路電壓對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)， 得到第一電池荷電狀態(tài)，W及與電流積分對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)，得到第二電池荷電狀態(tài)，根 據(jù)電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式、第一電池荷電狀態(tài)，W及第二電池荷電狀態(tài)估計(jì)電池荷電 狀態(tài)，能夠有效提升電池荷電狀態(tài)的估計(jì)精度。
[0011] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0013] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法的流程示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中憐酸鐵裡電池的0CV與S0C關(guān)系曲線示意圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法的流程示意圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[001引下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考 附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。相反， 本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同 物。
[0019] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)方法的流程示意圖，該電池荷 電狀態(tài)的估計(jì)方法包括：
[0020] S11 :獲取不同的荷電狀態(tài)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式。
[0021] 現(xiàn)有技術(shù)中，電池的化學(xué)成分和工藝不盡相同，電池在靜態(tài)狀態(tài)下的開路電壓 的penCircuitVoltage, 0CV)與荷電狀態(tài)S0C之間的關(guān)系隨電池種類的不同而呈現(xiàn)不同 的關(guān)系。 陽(yáng)02引例如：Ξ元電池的S0C可W通過(guò)測(cè)量電池的0CV確定，立元電池的S0C同0CV成線 性關(guān)系；而憐酸鐵裡電池的S0C在20 %~85 %階段0CV基本處在3. 2V~3. 3V之間，通過(guò) 0CV確定S0C非常困難。
[0023] 而電流積分可W真實(shí)反映電池的充放電過(guò)程中的電池容量，但是，電池容量受溫 度影響較大，單純采用電流積分不能消除溫度對(duì)電池容量的影響。
[0024] 因此，本發(fā)明實(shí)施例綜合考慮通過(guò)電池的0CVW及電流積分估算電池S0C。
[00巧]其中，不同的荷電狀態(tài)區(qū)間包括第一荷電狀態(tài)區(qū)間、第二荷電狀態(tài)區(qū)間，W及第Ξ荷電狀態(tài)區(qū)間，第一荷電狀態(tài)區(qū)間為電池的當(dāng)前電量消耗至小于第一預(yù)設(shè)電量的荷電狀態(tài) 區(qū)間，第二荷電狀態(tài)區(qū)間為電池的當(dāng)前電量消耗至大于第一預(yù)設(shè)電量且小于第二預(yù)設(shè)電量 的荷電狀態(tài)區(qū)間，第Ξ荷電狀態(tài)區(qū)間為電池的當(dāng)前電量消耗至大于第二預(yù)設(shè)電量的荷電狀 態(tài)區(qū)間。 陽(yáng)026] 其中，第一預(yù)設(shè)電量例如為20%總電量，第二預(yù)設(shè)電量例如為70%總電量。
[0027]本實(shí)施例中W憐酸鐵裡電池示例，如圖2所示，憐酸鐵裡電池的0CV與S0C關(guān)系曲 線示意圖。其中，縱坐標(biāo)表示憐酸鐵裡電池的當(dāng)前開路電壓0CV，橫坐標(biāo)表示在當(dāng)前開路電 壓0CV下電池的荷電狀態(tài)S0C。典型的荷電狀態(tài)區(qū)間分為3段，分別標(biāo)識(shí)為A段、B段，W及 C段，其中，A段為第一荷電狀態(tài)區(qū)間、B段為第二荷電狀態(tài)區(qū)間，W及C段為第Ξ荷電狀態(tài) 區(qū)間。A段可W是電池的當(dāng)前電量消耗至小于20 %總電量之后的荷電狀態(tài)區(qū)間，在A段內(nèi)， 在充入單位容量的電量時(shí)，0CV的變化速率比較睹峭。B段是電池的當(dāng)前電量消耗至介于 20%~70%總電量的荷電狀態(tài)區(qū)間，在B段內(nèi)，0CV的變化范圍在50mV，電池的0CV與S0C 不成線性關(guān)系，因此無(wú)法準(zhǔn)確表征電池的S0C，C段是電池的當(dāng)前電量消耗至大于70%總電 量的荷電狀態(tài)區(qū)間，在C段內(nèi)，隨著電池S0C的增大，電池的0CV會(huì)出現(xiàn)較明顯的上升。
[0028] 可選地，電池荷電狀態(tài)的估計(jì)表達(dá)式包括第一系數(shù)和第二系數(shù)，不同的荷電狀態(tài) 區(qū)間對(duì)應(yīng)的第一系數(shù)和第二系數(shù)不同，其中，第一系數(shù)為開路電壓影響因子，第二系數(shù)為電 流積分影響因子，第一系數(shù)與第二系數(shù)的和為1。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中，在如圖2所示的B段內(nèi)，通過(guò)0CV檢測(cè)計(jì)算S0C會(huì)產(chǎn)生較大的誤 差，利用Ah積分估算S0C會(huì)產(chǎn)生較小的誤差，而在A段和C段內(nèi)，利用0CV計(jì)算S0C有較小 的誤差，因此，在B段內(nèi)為了提高S0C的估算精度，當(dāng)采用0CV計(jì)算S0C誤差較大時(shí)，增大電 流積分影響因子，在A段和C段內(nèi)，當(dāng)電流積分不能及時(shí)有效反應(yīng)當(dāng)前電池S0C時(shí)，則增大 開路電壓影響因子。
[0030]S12:計(jì)算電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值，并根據(jù)電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值計(jì)算電池的當(dāng)前開路 電壓。
[00川其中，電池的當(dāng)前開路電壓可W用V。?？凳尽?br>[0032] 開路電壓指在外電路斷開時(shí)，電池兩個(gè)極端間的電位差。
[0033] 可選地，電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。
[0034] 電池內(nèi)阻的當(dāng)前阻值包括歐姆內(nèi)阻的當(dāng)前阻值和極化內(nèi)阻的當(dāng)前阻值。
[0035]其中，電池歐姆內(nèi)阻的當(dāng)前阻值可W用斬表示，電池極化內(nèi)阻的當(dāng)前