一种确定电池荷电状态的方法及装置制造方法及图纸

为了解决现有荷电状态的确定方法中，因容量和欧姆内阻同时发散而导致的计算精度较低的问题，本发明专利技术提出了一种确定电池荷电状态的方法及装置。方法包括：获取电池的电流、电压、辅助参数和已保存参数，辅助参数包括开路电压、极化内阻和极化电容；根据电流、辅助参数和已保存参数，确定电池的容量参数并保存；根据电流、电压、辅助参数和已保存参数，确定电池的欧姆内阻参数并保存；根据容量参数、欧姆内阻参数和辅助参数，确定电池的实时荷电状态并保存；更新步骤：根据实时荷电状态更新已保存参数，并返回执行获取步骤。本发明专利技术中分别确定容量和欧姆内阻，避免容量和欧姆内阻同时发散，提升了荷电状态的估算精度。

A method and device for determining the state of charge of battery

【技术实现步骤摘要】
一种确定电池荷电状态的方法及装置
本专利技术涉及动力电池组
，尤其涉及一种确定电池荷电状态的方法及装置。
技术介绍
随电池老化程度，电池内阻和容量两个参数会逐渐变化，若电池荷电状态估算不考虑参数变化，估算精度会明显恶化，进而影响电池管理系统性能及整车能量管理策略效果。电池荷电状态(SOC)表示电池的剩余电量，是电池管理系统的核心参数。电池荷电状态是电池功率状态(SOP)等参数的计算依据，也是整车能量管理策略的决策依据，因此SOC的估算精度直接影响着电池及车辆性能。当前SOC确定方法主要是安时积分结合开路电压校正法，或者采用卡尔曼滤波法。两种方法都需要用到电池参数，因而电池参数对SOC估算精度影响很大。随着电池的老化，电池参数中的容量逐渐减小，内阻逐渐增大。因此，如果SOC的估算不考虑电池老化引起的参数变化，估算精度就会受到影响，进而影响电池性能及整车性能。当前主流方案的SOC确定方法存在以下问题：容量和内阻估算值同时发散，SOC估算不准确；容量估算与SOC估算精度高度相关，SOC估算又依赖于容量估算，影响SOC估算精度；内阻估算值波动较大。因此，有必要提供一种方案，解决现有荷电状态的确定方法中，因容量和内阻估算值同时发散而导致的估算精度较低的问题。
技术实现思路
为了解决现有荷电状态的确定方法中，因容量和欧姆内阻同时发散而导致的计算精度较低的问题，本专利技术提出了一种确定电池荷电状态的方法及装置，本专利技术具体是以如下技术方案实现的。本专利技术提供的一种确定电池荷电状态的方法，包括：获取步骤：获取电池的电流、电压、辅助参数和已保存参数，所述辅助参数包括开路电压、极化内阻和极化电容；容量参数确定步骤：根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的容量参数并保存；欧姆内阻参数确定步骤：根据所述电流、所述电压、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的欧姆内阻参数并保存；荷电状态确定步骤：根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时荷电状态并保存；更新步骤：根据所述实时荷电状态更新所述已保存参数，并返回执行所述获取步骤。本专利技术确定电池荷电状态的方法的进一步改进在于，所述已保存参数包括已保存容量；所述获取步骤之后、所述容量参数确定步骤之前还包括判断步骤，实时获取电池的工作状态信息，根据所述工作状态信息判断所述电池的工作状态；所述容量参数确定步骤包括：如果所述工作状态为充电状态，根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存荷电状态确定所述电池的实时容量，将所述实时容量作为所述容量参数；如果所述工作状态为放电状态，将所述已保存容量作为所述容量参数；所述更新步骤中，返回执行所述获取步骤之前，还根据所述实时容量更新所述已保存参数。本专利技术确定电池荷电状态的方法的更进一步改进在于，所述已保存参数还包括已保存欧姆内阻和已保存极化电压；所述欧姆内阻参数确定步骤包括：如果所述工作状态为放电状态，根据所述电流、所述电压、所述辅助参数、所述已保存荷电状态、所述已保存极化电压和所述已保存容量，确定所述电池的实时欧姆内阻，将所述实时欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；如果所述工作状态为充电状态，将所述已保存欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；所述荷电状态确定步骤中，还根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时极化电压并保存；所述更新步骤中，返回执行所述获取步骤之前，还根据所述实时欧姆内阻和所述实时极化电压更新所述已保存参数。本专利技术确定电池荷电状态的方法的更进一步改进在于，所述容量参数确定步骤还包括，于确定所述实时容量之后，对所述实时容量进行延时处理；所述欧姆内阻参数确定步骤还包括，于确定所述实时欧姆内阻之后，对所述实时欧姆内阻进行延时处理。本专利技术确定电池荷电状态的方法的更进一步改进在于，，所述容量参数确定步骤中，基于扩展卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时容量；所述欧姆内阻参数确定步骤中，基于卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时欧姆内阻；所述荷电状态确定步骤中，基于扩展卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时荷电状态。本专利技术确定电池荷电状态的方法的更进一步改进在于，所述容量参数确定步骤还包括，于确定所述实时容量之后，基于卡尔曼滤波法对所述实时容量进行平滑处理；所述欧姆内阻参数确定步骤还包括，于确定所述实时欧姆内阻之后，基于卡尔曼滤波法对所述实时欧姆内阻进行平滑处理；所述荷电状态确定步骤还包括，于确定所述实时荷电状态之后，基于卡尔曼滤波法对所述实时荷电状态进行平滑处理。此外，本专利技术还提供一种确定电池荷电状态的装置，所述装置用于执行上述的方法，装置包括获取模块、容量参数确定模块、欧姆内阻参数确定模块、荷电状态确定模块和更新模块；所述获取模块用于获取电池的电流、电压、辅助参数和已保存参数，所述辅助参数包括开路电压、极化内阻和极化电容；所述容量参数确定模块用于根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的容量参数并保存；所述欧姆内阻参数确定模块用于根据所述电流、所述电压、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的欧姆内阻参数并保存；所述荷电状态确定模块包括荷电状态确定单元和触发单元，所述荷电状态确定单元用于根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时荷电状态并保存；所述更新模块用于根据所述实时荷电状态更新所述已保存参数，并于更新后触发所述获取模块。本专利技术确定电池荷电状态的装置的进一步改进在于，所述已保存参数包括已保存容量；所述装置还包括判断模块，所述判断模块用于实时获取电池的工作状态信息，根据所述工作状态信息判断所述电池的工作状态；所述容量参数确定模块包括第一容量确定单元和第二容量确定单元；所述第一容量确定单元用于在所述工作状态为充电状态时，根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存荷电状态确定所述电池的实时容量，将所述实时容量作为所述容量参数；所述第二容量确定单元用于在所述工作状态为放电状态时，将所述已保存容量作为所述容量参数；所述更新模块还用于在触发所述获取模块之前，根据所述实时容量更新所述已保存参数。本专利技术确定电池荷电状态的装置的更进一步改进在于，所述已保存参数还包括已保存欧姆内阻和已保存极化电压；所述欧姆内阻参数确定模块包括第一欧姆内阻确定单元和第二欧姆内阻确定单元；所述第一欧姆内阻确定单元用于在所述工作状态为充电状态时，将所述已保存欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；所述第二欧姆内阻确定单元用于在所述工作状态为放电状态时，根据所述电流、所述电压、所述辅助参数、所述已保存荷电状态、所述已保存极化电压和所述已保存容量，确定所述电池的实时欧姆内阻，将所述实时欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；所述荷电状态确定模块还包括极化电压确定单元，所述极化电压确定单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定电池荷电状态的方法，其特征在于，包括：/n获取步骤：获取电池的电流、电压、辅助参数和已保存参数，所述辅助参数包括开路电压、极化内阻和极化电容；/n容量参数确定步骤：根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的容量参数并保存；/n欧姆内阻参数确定步骤：根据所述电流、所述电压、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的欧姆内阻参数并保存；/n荷电状态确定步骤：根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时荷电状态并保存；/n更新步骤：根据所述实时荷电状态更新所述已保存参数，并返回执行所述获取步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定电池荷电状态的方法，其特征在于，包括：
获取步骤：获取电池的电流、电压、辅助参数和已保存参数，所述辅助参数包括开路电压、极化内阻和极化电容；
容量参数确定步骤：根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的容量参数并保存；
欧姆内阻参数确定步骤：根据所述电流、所述电压、所述辅助参数和所述已保存参数，确定所述电池的欧姆内阻参数并保存；
荷电状态确定步骤：根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时荷电状态并保存；
更新步骤：根据所述实时荷电状态更新所述已保存参数，并返回执行所述获取步骤。


2.如权利要求1所述的确定电池荷电状态的方法，其特征在于，所述已保存参数包括已保存容量；
所述获取步骤之后、所述容量参数确定步骤之前还包括判断步骤，实时获取电池的工作状态信息，根据所述工作状态信息判断所述电池的工作状态；
所述容量参数确定步骤包括：如果所述工作状态为充电状态，根据所述电流、所述辅助参数和所述已保存荷电状态确定所述电池的实时容量，将所述实时容量作为所述容量参数；
如果所述工作状态为放电状态，将所述已保存容量作为所述容量参数；
所述更新步骤中，返回执行所述获取步骤之前，还根据所述实时容量更新所述已保存参数。


3.如权利要求2所述的确定电池荷电状态的方法，其特征在于，所述已保存参数还包括已保存欧姆内阻和已保存极化电压；
所述欧姆内阻参数确定步骤包括：如果所述工作状态为放电状态，根据所述电流、所述电压、所述辅助参数、所述已保存荷电状态、所述已保存极化电压和所述已保存容量，确定所述电池的实时欧姆内阻，将所述实时欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；
如果所述工作状态为充电状态，将所述已保存欧姆内阻作为所述欧姆内阻参数；
所述荷电状态确定步骤中，还根据所述容量参数、所述欧姆内阻参数和所述辅助参数，确定所述电池的实时极化电压并保存；
所述更新步骤中，返回执行所述获取步骤之前，还根据所述实时欧姆内阻和所述实时极化电压更新所述已保存参数。


4.如权利要求3所述的确定电池荷电状态的方法，其特征在于，所述容量参数确定步骤还包括，于确定所述实时容量之后，对所述实时容量进行延时处理；
所述欧姆内阻参数确定步骤还包括，于确定所述实时欧姆内阻之后，对所述实时欧姆内阻进行延时处理。


5.如权利要求3所述的确定电池荷电状态的方法，其特征在于，所述容量参数确定步骤中，基于扩展卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时容量；
所述欧姆内阻参数确定步骤中，基于卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时欧姆内阻；
所述荷电状态确定步骤中，基于扩展卡尔曼滤波法或最小二乘法，确定所述实时荷电状态。


6.如权利要求3所述的确定电池荷电状态的方法，其特征在于，所述容量参数确定步骤还包括，于确定所述实时容量之后，基于卡尔曼滤波法对所述实时容量进行平滑处理；
所述欧姆内阻参数确定步骤还包括，于确定所述实时欧姆内阻之后，基于卡尔曼滤波法对所述实时欧姆内阻进行平滑处理；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周放，陈玉星，岳翔，潘福中，邬学建，刘刚，张俊杰，霍艳红，翟一明，张鲁宁，王芳芳，王路，
申请(专利权)人：吉利汽车研究院宁波有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33