荷電狀態(tài),W及第二電池荷電狀態(tài)估計電池荷電狀態(tài),由于綜合考慮電池的 0CVW及電流積分估算電池S0C,能夠有效提升電池荷電狀態(tài)的估計精度。
[008引圖4是本發(fā)明另一實施例提出的電池荷電狀態(tài)的估計裝置的結構示意圖,該電池 荷電狀態(tài)的估計裝置40包括獲取模塊401、當前開路電壓計算模塊402、第一電池荷電狀態(tài) 獲取模塊403、第二電池荷電狀態(tài)獲取模塊404,W及電池荷電狀態(tài)估計模塊405。
[0089] 獲取模塊401,用于獲取不同的荷電狀態(tài)區(qū)間對應的電池荷電狀態(tài)的估計表達式。
[0090] 現(xiàn)有技術中,電池的化學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之間的關系隨電池種類的不同而呈現(xiàn)不同 的關系。 陽0川例如:Ξ元電池的S0C可W通過測量電池的0CV確定,立元電池的S0C同0CV成線 性關系;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 0CV確定S0C非常困難。 陽092] 而電流積分可W真實反映電池的充放電過程中的電池容量,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電池容量的影響。 陽09引 因此,本發(fā)明實施例綜合考慮通過電池的0CVW及電流積分估算電池S0C。
[0094] 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)間為電池的當前電量消耗至小于第一預設電量的荷電狀態(tài) 區(qū)間,第二荷電狀態(tài)區(qū)間為電池的當前電量消耗至大于第一預設電量且小于第二預設電量 的荷電狀態(tài)區(qū)間,第Ξ荷電狀態(tài)區(qū)間為電池的當前電量消耗至大于第二預設電量的荷電狀 態(tài)區(qū)間。 陽095] 其中,第一預設電量例如為20%總電量,第二預設電量例如為70%總電量。
[0096] 本實施例中W憐酸鐵裡電池示例,如圖2所示,憐酸鐵裡電池的0CV與S0C關系曲 線示意圖。其中,縱坐標表示憐酸鐵裡電池的當前開路電壓0CV,橫坐標表示在當前開路電 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,分別標識為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,0CV的變化速率比較睹峭。B段是電池的當前電量消耗至介于 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 不成線性關系,因此無法準確表征電池的S0C,C段是電池的當前電量消耗至大于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會出現(xiàn)較明顯的上升。
[0097] 可選地,電池荷電狀態(tài)的估計表達式包括第一系數(shù)和第二系數(shù),不同的荷電狀態(tài) 區(qū)間對應的第一系數(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。
[009引本發(fā)明實施例中,在如圖2所示的B段內(nèi),通過0CV檢測計算S0C會產(chǎn)生較大的誤 差,利用Ah積分估算S0C會產(chǎn)生較小的誤差,而在A段和C段內(nèi),利用0CV計算S0C有較小 的誤差,因此,在B段內(nèi)為了提高S0C的估算精度,當采用0CV計算S0C誤差較大時,增大電 流積分影響因子,在A段和C段內(nèi),當電流積分不能及時有效反應當前電池S0C時,則增大 開路電壓影響因子。
[0099] 當前開路電壓計算模塊402,用于計算電池內(nèi)阻的當前阻值,并根據(jù)電池內(nèi)阻的當 前阻值計算電池的當前開路電壓。 陽100] 其中,電池的當前開路電壓可W用V。。、表示。 陽101] 開路電壓指在外電路斷開時,電池兩個極端間的電位差。 陽102] 可選地,電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。 陽103] 電池內(nèi)阻的當前阻值包括歐姆內(nèi)阻的當前阻值和極化內(nèi)阻的當前阻值。 陽104] 其中,電池歐姆內(nèi)阻的當前阻值可W用斬表示,電池極化內(nèi)阻的當前阻值可W用Rp表不。
[0105] 具體地,可W通過檢測電池的充電電流或者放電電流,通過公式R=U/I計算得出R。,可W通過實驗的方法統(tǒng)計出電池的極化內(nèi)阻Rp與電池所處環(huán)境的當前溫度、S0C,W及 電流的關系數(shù)據(jù)MAP表,如表1所示,為常溫下,電池的S0C和電流與極化內(nèi)阻Rp之間的關 系數(shù)據(jù)MAP表。 陽 106]
陽107] 表1
[0108] 可選地,電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻,當前開路電壓計算模塊402具體用 于:根據(jù)電池內(nèi)阻的當前阻值和電池所處的狀態(tài)對應的公式計算電池的當前開路電壓,其 中,電池所處的狀態(tài)包括充電狀態(tài)和放電狀態(tài)。
[0109] 其中,電池所處的狀態(tài)包括充電狀態(tài)和放電狀態(tài)。
[0110] 具體地,當電池所處的狀態(tài)為充電狀態(tài)時,電池的當前開路電壓的計算公式表示 如下:
[01 1 1 ]V〇cv= V η冊-IX(R〇+Rp);
[011引其中,V。??凳倦姵氐漠斍伴_路電壓,V。胃表示電池當前電壓值,I表示電池的充電 電流。 陽113] 當電池所處的狀態(tài)為放電狀態(tài)時,電池的當前開路電壓的計算公式表示如下:
[0114] v""=V"""+1X(R〇+Rp);
[011引其中,V。??凳倦姵氐漠斍伴_路電壓,V。胃表示電池當前電壓值,I表示電池的充電 電流。
[0116] 第一電池荷電狀態(tài)獲取模塊403,用于根據(jù)當前開路電壓和電池所處環(huán)境的當前 溫度獲取與當前開路電壓對應的電池荷電狀態(tài),得到第一電池荷電狀態(tài)。
[0117] 具體地,可W獲取電池的當前開路電壓與對應的電池荷電狀態(tài)的數(shù)據(jù)表,通過電 池的當前開路電壓V。。、與電池所處環(huán)境的當前溫度,獲取與當前開路電壓對應的電池荷電 狀態(tài),得到第一電池荷電狀態(tài)。
[0118] 在本實施例中,可W通過實驗的方法預先統(tǒng)計出電池的當前開路電壓與對應的電 池荷電狀態(tài)的數(shù)據(jù)表。如表2所示,為常溫狀態(tài)下電池的當前開路電壓同S0C的關系數(shù)據(jù) 表。 陽119]
陽120] 表2 陽121] 第二電池荷電狀態(tài)獲取模塊404,用于根據(jù)電池的充電容量、放電容量,W及當前 溫度下的額定容量獲取與電流積分對應的電池荷電狀態(tài),得到第二電池荷電狀態(tài)。
[0122] 其中,第二電池荷電狀態(tài)可W用SOCAh表示,SOCAh表示與電池的電流積分對應的電 池荷電狀態(tài)。
[0123] 電池的充電容量表示在一定的條件下,將電池的電量充滿所需要的電量,可W用 Ahchg表不。
[0124] 放電容量表示在一定的放電率、溫度,W及終止電壓等條件下,電池能夠放出的電 量,可W用Ahdisehg表示。 陽125] 額定容量表不是設計與生產(chǎn)時的規(guī)定的電池的容量,可W用Ah""m表不,Ah。。"隨電 池所處環(huán)境的溫度的變化而變化。
[01%] 具體地,獲取與電流積分對應的電池荷電狀態(tài)的計算公式可W表示如下: 陽 127]
[01巧]其中,411。。"表不額定容量,Ahdisehg表不放電容量,Ahchg表不充電容量,SOC^h表不 與電池的電流積分對應的電池荷電狀態(tài),即第二電池荷電狀態(tài)。
[0129]電池荷電狀態(tài)估計模塊405,用于根據(jù)電池荷電狀態(tài)的估計表達式、第一電池荷電 狀態(tài),W及第二電池荷電狀態(tài)估計電池荷電狀態(tài)。
[0130] 可選地,另一個實施例中,如圖5所示,電池荷電狀態(tài)估計模塊405包括: 陽131] 當前荷電狀態(tài)區(qū)間獲取子模塊4051,用于判斷當前開路電壓對應的荷電狀態(tài)區(qū) 間,得到當前荷電狀態(tài)區(qū)間。
[0132] 具體地,可W根據(jù)電池的0CV與S0C關系曲線,判斷出當前開路電壓對應的荷電狀 態(tài)區(qū)間。 陽133] 電池荷電狀態(tài)估計子模塊4052,用于根據(jù)與當前荷電狀態(tài)區(qū)間對應的電池荷電狀 態(tài)的估計表達式,W及第一電池荷電狀態(tài)和第二電池荷電狀態(tài)估計電池荷電狀態(tài)。 陽134] 例如,如圖2所示,如果電池的當前荷電狀態(tài)區(qū)間為A段,則采用Κι= 0.9,K2 = 0.1的電池荷電狀態(tài)的估計表達式,即S0C=(0.9XS0C。。y+0.1XS0CAh)X100%估計電池荷 電狀態(tài),同理,如果電池的當前荷電狀態(tài)區(qū)間為Β段或者C段,則選取對應的電池荷電狀態(tài) 的估計表達式估計電池荷電狀態(tài)。
[0135] 本實施例中,通過獲取不同的荷電狀態(tài)區(qū)間對應的電池荷電狀態(tài)的估計表達式, 并獲取與當前開路電壓對應的電池荷電狀態(tài),得到第一電池荷電狀態(tài),W及與電流積分對 應的電池荷電狀態(tài),得到第二電池荷電狀態(tài),