充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及動力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電過程中動力電池的SOC(State ofCharge，荷電狀態(tài)）計算方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 動力電池的可用Ah(ampere-hour，安培小時）容量估算的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到用戶 在使用電動汽車時能否完成本次行程，是否能達(dá)到本次行程的終點，能否在車輛行駛過程 中在動力電池電量消耗完之前給用戶有效的告警信息。
[0003] 電池的額定Ah容量受電池的壽命、電池的充放電循環(huán)次數(shù)、溫度等各種因素的影 響。動力電池在車輛運行過程中，電池的工況比較惡劣，然而電池在小電流充電過程中（慢 充），電池的各項參數(shù)狀態(tài)例如：充電電流、溫度、單體電壓等比較穩(wěn)定，可以充分地估計電 池的額定Ah容量。因此準(zhǔn)確地估計電池的額定Ah容量和可用Ah容量對電動汽車?yán)m(xù)駛里 程估計、S0C(StateofCharge，電池組荷電狀態(tài)）估算有很重要的意義。
[0004] 目前，現(xiàn)有的動力電池的S0C估計方法只能粗略對估算出電池的可用容量百分 比，沒有考慮到電池溫度、單體電壓等參數(shù)對電池S0C、額定Ah容量、可用Ah容量估算的影 響。當(dāng)環(huán)境溫度變化、動力電池老化等現(xiàn)象發(fā)生時，現(xiàn)有的動力電池的S0C估計方法并不能 準(zhǔn)確反映電動汽車的續(xù)駛里程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供了一種充電過程中動力電池的S0C計算方法和裝置，以實現(xiàn) 準(zhǔn)確地測量出充電后的電池的S0C。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一方面提供了一種充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，包 括：
[0007] 在動力電池充電過程中，判斷動力電池的充電狀態(tài)是否滿足充電開路電壓0CV校 正的要求，如果滿足，則通過0CV校正計算出電池組的額定Ah容量、可用Ah容量、荷電狀態(tài) S0C;否則，通過Ah積分運算計算出電池的S0C。
[0008] 所述的充電0CV校正的要求包括充電時間滿足設(shè)定時間范圍要求和/或充電電流 處在設(shè)定電流值范圍內(nèi)。
[0009] 優(yōu)選地，所述的通過0CV校正計算出電池的池組荷電狀態(tài)S0C包括：
[0010] 通過溫度傳感器采集動力電池的當(dāng)前溫度，處理器通過該當(dāng)前溫度、所述動力電 池的健康狀態(tài)參數(shù)查詢所述動力電池的溫度、健康狀態(tài)參數(shù)和額定Ah容量之間的對應(yīng)圖 表，得到動力電池的額定Ah容量Ah_F0CV;
[0011] 通過電壓傳感器采集動力電池中的各個電池單體的電壓，根據(jù)動力電池的充電時 間和充電電流確定充電后的各個電池單體的電壓的調(diào)整值，根據(jù)該調(diào)整值對采集的電池單 體的電壓進(jìn)行調(diào)整，處理器計算出調(diào)整后的所有電池單體的電壓的平均值，根據(jù)所述平均 值查詢充電過程中的電池的平均電壓和可用Ah容量之間的對應(yīng)圖表，得到0CV校正后的可 用Ah容量Ah_UQW;
[0012] 根據(jù)所述Ah_FQCV、Ah_UQCV計算出OCV校正后的SOC:SOCocv，
【主權(quán)項】
1. 一種充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，其特征在于，包括： 在動力電池充電過程中，判斷動力電池的充電狀態(tài)是否滿足充電開路電壓OCV校正的 要求，如果滿足，則通過OCV校正計算出電池組的額定Ah容量、可用Ah容量、荷電狀態(tài)SOC ; 否則，通過Ah積分運算計算出電池的S0C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，其特征在于，所 述的充電OCV校正的要求包括充電時間滿足設(shè)定時間范圍要求和/或充電電流處在設(shè)定電 流值范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，其特征在于，所 述的通過OCV校正計算出電池的池組荷電狀態(tài)SOC包括： 通過溫度傳感器采集動力電池的當(dāng)前溫度，處理器通過該當(dāng)前溫度、所述動力電池的 健康狀態(tài)參數(shù)查詢所述動力電池的溫度、健康狀態(tài)參數(shù)和額定Ah容量之間的對應(yīng)圖表，得 到動力電池的額定Ah容量Ah-Focv; 通過電壓傳感器采集動力電池中的各個電池單體的電壓，根據(jù)動力電池的充電時間和 充電電流確定充電后的各個電池單體的電壓的調(diào)整值，根據(jù)該調(diào)整值對采集的電池單體的 電壓進(jìn)行調(diào)整，處理器計算出調(diào)整后的所有電池單體的電壓的平均值，根據(jù)所述平均值查 詢充電過程中的電池的平均電壓和可用Ah容量之間的對應(yīng)圖表，得到OCV校正后的可用Ah 容量 AtuUow; 根據(jù)所述六11_卩(^、六11_^十算出0(^校正后的30(：:50(：(^，
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，其特征在于，所 述的方法還包括： 將通過OCV校正計算出電池的SOC :SOCqw和通過Ah積分運算計算出電池的SOC : SOC Ah 進(jìn)行比較； 如果S0CQCT>S0CAh，將OCV校正計算出電池的額定Ah容量Ah_FQW、可用Ah容量Ah_U QCT 和socQdt為充電過程動力電池的狀態(tài)參數(shù)； 如果SOCqwS SOC Ah，則將通過Ah積分運算計算出的額定Ah容量Ah_FAh、可用Ah容量 ALUai^P SOC 1作為充電后的動力電池的狀態(tài)參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法，其特征在于，所 述的方法還包括： 將充電過程動力電池的狀態(tài)參數(shù)存儲在存儲介質(zhì)中，所述狀態(tài)參數(shù)包括額定Ah容量、 可用Ah容量和荷電狀態(tài)S0C，電池管理系統(tǒng)或處理單元重新初始化運行時讀取所述存儲介 質(zhì)中存儲的動力電池的狀態(tài)參數(shù)。
6. -種充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算裝置，其特征在于，包括：溫度傳感器、電 壓傳感器、電流傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器： 所述的溫度傳感器，用于和動力電池連接，采集動力電池的溫度值，將該溫度值傳輸給 模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 所述的電流傳感器，用于采集動力電池的充放電電流，將該電流值傳輸給模數(shù)轉(zhuǎn)換 器； 所述的電壓傳感器，用于采集動力電池的電壓值，將該電壓值傳輸給模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將接收到的動力電池的溫度值、電流值和電壓值的模擬值轉(zhuǎn) 換為數(shù)字值，將數(shù)字的動力電池的溫度值、電流值和電壓值傳輸給處理器； 所述的處理器，用于在動力電池的充電過程中，判斷動力電池的充電狀態(tài)是否滿足充 電OCV校正的要求，如果滿足，則根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸過來的數(shù)字的動力電池的溫度 值、電流值和電壓值通過OCV校正計算出電池的荷電狀態(tài)SOC ;否則，根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換 器傳輸過來的數(shù)字的動力電池的溫度值、電流值和電壓值通過Ah積分運算計算出電池的 SOCo
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算裝置，其特征在于，所 述的電壓傳感器和所述動力電池中的各個單體電池連接，采集各個單體電池的電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電過程中動力電池的SOC計算裝置，其特征在于，所述的充 電OCV校正的要求包括充電時間滿足設(shè)定時間范圍要求和/或充電電流滿足設(shè)定電流值要 求。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算裝置，其特征在于，所 述的處理器包括：〇CV校正計算模塊、Ah積分運算模塊和動力電池狀態(tài)參數(shù)確定模塊， 所述的OCV校正計算模塊，用于根據(jù)動力電池的當(dāng)前溫度、所述動力電池的健康狀態(tài) 參數(shù)查詢所述動力電池的溫度、健康狀態(tài)參數(shù)和額定Ah容量之間的對應(yīng)圖表，得到動力電 池的額定Ah容量Ah_FQCT; 根據(jù)動力電池的充電時間和充電電流確定充電后的各個電池單體的電壓的調(diào)整值，根 據(jù)該調(diào)整值對電池單體的電壓進(jìn)行調(diào)整，計算出調(diào)整后的所有電池單體的電壓的平均值， 根據(jù)所述平均值查詢充電過程中的電池的平均電壓和可用Ah容量之間的對應(yīng)圖表，得到 OCV校正后的可用Ah容量Ah_UQCT; 根據(jù)所述六11_卩(^、六11_^十算出0(^校正后的30(：:50(：(^，
所述的Ah積分運算模塊，用于通過Ah積分運算計算出動力電池的額定Ah容量Ah_UAh、 可用八11容量41〇^和30(^; 所述的動力電池狀態(tài)參數(shù)確定模塊，用于將通過OCV校正計算出電池的SOC :S0CQCT* 通過Ah積分運算計算出電池的SOC JOCa1i進(jìn)行比較； 如果S0CQCT>S0CAh，將OCV校正計算出電池的額定Ah容量Ah_FQW、可用Ah容量Ah_U QCT 和socQdt為充電后的動力電池的狀態(tài)參數(shù)； 如果SOCqwS SOC Ah，則將通過Ah積分運算計算出的額定Ah容量Ah_UAh、可用Ah容量 Ah_F』SOC Ah作為動力電池的狀態(tài)參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算裝置，其特征在于，所 述的裝置還包括： 存儲介質(zhì)，用于存儲充電后的動力電池的狀態(tài)參數(shù)，所述狀態(tài)參數(shù)包括額定Ah容量、 可用Ah容量和電池組荷電狀態(tài)S0C，電池管理系統(tǒng)或處理單元重新初始化運行時讀取所述 存儲介質(zhì)中存儲的所述動力電池的電池參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種充電過程中動力電池的荷電狀態(tài)計算方法和裝置。該方法主要包括：在動力電池充電過程中，判斷動力電池的充電狀態(tài)是否滿足充電過程開路電壓OCV校正的要求，如果滿足，則通過OCV校正計算出電池組荷電狀態(tài)SOC；否則，通過Ah積分運算計算出電池的SOC。本發(fā)明實施例可以綜合考慮到Ah積分方法的精確性和OCV驗證計算方法的準(zhǔn)確性，在動力電池的充電狀態(tài)滿足充電OCV校正的要求，通過OCV校正計算出電池的SOC等狀態(tài)參數(shù)，并監(jiān)控電池的電流通過Ah積分計算電池的充電Ah容量?？梢跃C合考慮電池溫度、單體電壓等參數(shù)對電池SOC、額定Ah容量、可用Ah容量估算的影響，從而能夠準(zhǔn)確地測量出充電過程中電池的SOC。
【IPC分類】G06F19-00, G01R31-36
【公開號】CN104535931
【申請?zhí)枴緾N201410773273
【發(fā)明人】王少輝, 代康偉, 韓廣璞
【申請人】北京新能源汽車股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月12日