一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法及使用该方法的车辆技术

技术编号:36815626 阅读:30 留言:0更新日期:2023-03-12 00:22
本发明专利技术涉及一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法及使用该方法的车辆,包括如下步骤:1)获取电池包的端电压、电池包电流和电池参数,根据一阶等效电路模型计算OCV,并根据预先获得的OCV与SOC的对应关系,得到第一SOC值;所述电池参数包括:固有内阻值、极化电容值和极化电阻值;2)获取当前电池包静置时间和电池包电流值,还根据第一SOC值,预先获得SOC、电池静置时间、电池包电流与矫正可信系数之间的矫正对应关系,得到当前矫正可信系数;电池静置时间为电池不充不放状态下持续的时间;3)计算SOC计算值,用第一SOC值对SOC计算值通过当前矫正可信系数进行矫正,得到最终SOC值。得到最终SOC值。得到最终SOC值。

【技术实现步骤摘要】
一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法及使用该方法的车辆


[0001]本专利技术涉及一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法及使用该方法的车辆,属于电动汽车电量SOC预测、电池参数在线辨识更新领域。

技术介绍

[0002]电动汽车作为新能源汽车的一种,具有无污染零排放、低噪声、经济实用等优点,是汽车行业未来发展的主流方向,磷酸铁锂电池相比于三元锂电池,成本更低,安全性更高。SOC(state of charge,电池荷电状态)是电动汽车的一项重要参数,是指电动汽车的容量占额定容量的占比,它受电池包温度、电压和电流等的影响,因此很难精确、实时的计算出SOC,根据实际用户的需求,多数情况下SOC误差均小于5%,所有工况下保证SOC误差均小于10%。SOC与电芯的开路电压(OCV)之间存在函数关系(OCV

SOC表),如果已知OCV,通过查表就可以得到SOC的初值。但是现有技术计算SOC的方法中存在以下几个问题:
[0003]1)SOC误差大,由于没有考虑磷酸铁锂电池电芯实时满充容量、累积误差、实时矫正SOC算法不完善等,SOC误差较大,如果根据国标测试或者用户实际工况测试,很难保证所有工况下SOC误差均小于10%,有的时候误差很大,超过30%,造成车辆趴窝,给用户造成极不好的用户体验。
[0004]2)在整车上无法获得实时的OCV

SOC表值,一般情况下,整车上的OCV

SOC表都是在实验室测试获得,但是随着电芯老化、温度变化、工况不同,实际上OCV

SOC表值会发生变化,需要实时更新,但是在整车上无法重新获得OCV

SOC表值;
[0005]3)矫正SOC比较难,磷酸铁锂电池OCV

SOC的线性相关性很差,只有高、低电量两阶段(有的电芯,中间段SOC在50%

60%)OCV

SOC映射性较好,矫正机会少,矫正误差大,因此动态矫正SOC比较困难。
[0006]因此现有技术中对于SOC的计算存在因矫正SOC比较困难导致SOC误差大问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法及使用该方法的车辆,用以解决因矫正SOC比较困难导致SOC误差大的问题。
[0008]为实现上述目的,本专利技术的方案包括:
[0009]本专利技术的一种磷酸铁锂电池SOC误差矫正的方法,包括如下步骤:
[0010]1)获取电池包的端电压、电池包电流和电池参数,根据一阶等效电路模型计算OCV,并根据预先获得的OCV与SOC的对应关系,得到第一SOC值;电池参数包括:固有内阻值、极化电容值和极化电阻值;
[0011]2)获取当前电池包静置时间和电池包电流值,还根据第一SOC值,预先获得SOC、电池静置时间、电池包电流与矫正可信系数之间的矫正对应关系,得到当前矫正可信系数;电池静置时间为电池不充不放状态下持续的时间;
[0012]矫正对应关系通过如下方式获得:通过电池静置实验,电池包在不同的电池静置
时间、SOC和电池包电流下记录静置前电池包的端电压,并计算当前电池包的静置前OCV;静置对应时间后采集电池包的静置后端电压;静置前OCV与静置后端电压的差异反映对应电池静置时间、SOC和电池包电流下的矫正可信系数,静置前OCV与静置后端电压的差异与矫正可信系数成反比;
[0013]3)计算SOC计算值,用第一SOC值对SOC计算值通过当前矫正可信系数进行矫正,得到最终SOC值;通过矫正可信系数进行矫正的原则为,矫正可信系数越高则最终SOC值越接近第一SOC值,矫正可信系数越低则最终SOC值越接近SOC计算值。
[0014]这样做的有益效果为:采集电池包的端电压、电流和电池参数,根据一阶等效电路模型计算OCV,根据OCV与SOC的对应关系得到SOC初值,对SOC初值计算其矫正可信系数,通过矫正可信系数计算SOC初值和步骤3)中的SOC计算值所占的权重,计算出最终的SOC值。其中步骤3)中的SOC计算值为通过现有技术得到的SOC值。通过矫正可信系数不断的对SOC值进行矫正,使得显示结果更准确。
[0015]进一步的,步骤1)中,所述电池参数的获取方法为,计算SOC值和电池包温度,根据预先获得的电池包温度、SOC值与电池参数的对应关系,获得对应一组电池参数。
[0016]进一步的,还对OCV与SOC的对应关系进行更新,更新方法为:在电池包充电或放电过程中,采集设定SOC下的电池包端电压、电池包电流、电池包温度,根据对应的SOC、电池包温度得到电池参数;根据电池参数和电池包端电压、电池包电流,利用一阶等效电路模型计算出对应的SOC下的OCV,形成设定SOC与对应计算出的OCV的对应关系;采用插值法补充其他SOC的对应OCV值,得到新的OCV与SOC的对应关系。
[0017]进一步的,仅在电池包满足满充、满放设定条件时,进行OCV与SOC的对应关系更新;所述满充、满放设定条件为,充电或放电的过程达到或覆盖设定的OCV

SOC线性相关性好的SOC区间。
[0018]这样做的有益效果为:在矫正SOC的过程中,SOC与OCV的对应关系不断更新,使得SOC与OCV的对应关系更好,极大的减小矫正误差。
[0019]进一步的,在更新OCV与SOC的对应关系过程中,还对电池包温度、SOC值与电池参数的对应关系进行更新,更新方法为,根据OCV与SOC对应关系更新过程中,获得的新的若干组OCV与SOC的对应关系及对应的电池包端电压、电池包电流和电池包温度,根据一阶等效电路模型,计算出对应SOC及温度下的电池参数。
[0020]这样做的有益效果为:通过对电池参数的不断更新,使得通过电池参数、电池端电压和电池温度计算出来的OCV更加准确。
[0021]进一步的,步骤2)中,所述矫正对应关系至少包括OCV

SOC线性相关性好的电池静置时间、电池包电流与矫正可信系数之间的第一对应关系和OCV

SOC线性相关性不好的电池静置时间、电池包电流与矫正可信系数之间的第二对应关系;
[0022]在得到当前矫正可信系数时,若预先获得的SOC处于OCV

SOC线性相关性好的SOC区间时,则根据对应的电池静置时间、电池包电流与第一对应关系得到得到当前矫正可信系数;若预先获得的SOC处于OCV

SOC线性相关性不好的SOC区间时,则根据对应的电池静置时间、电池包电流与第二对应关系得到当前矫正可信系数。
[0023]进一步的,步骤2)中,电池静置实验的电池静置时间不大于60分钟;根据矫正对应关系获得当前矫正可信系数时当电池静置时间超过60分钟仍视为60分钟。
[0024]进一步的,步骤3)中,通过第一SOC值和矫正可信系数相乘得到第二SOC值,矫正可信系数越高则最终SOC越接近第二SOC值,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矫正磷酸铁锂电池SOC的方法,其特征在于,包括如下步骤:1)获取电池包的端电压、电池包电流和电池参数,根据一阶等效电路模型计算OCV,并根据预先获得的OCV与SOC的对应关系,得到第一SOC值;所述电池参数包括:固有内阻值、极化电容值和极化电阻值;2)获取当前电池包静置时间和电池包电流值,还根据第一SOC值,预先获得SOC、电池静置时间、电池包电流与矫正可信系数之间的矫正对应关系,得到当前矫正可信系数;电池静置时间为电池不充不放状态下持续的时间;所述矫正对应关系通过如下方式获得:通过电池静置实验,电池包在不同的电池静置时间、SOC和电池包电流下记录静置前电池包的端电压,并计算当前电池包的静置前OCV;静置对应时间后采集电池包的静置后端电压;静置前OCV与静置后端电压的差异反映对应电池静置时间、SOC和电池包电流下的矫正可信系数,静置前OCV与静置后端电压的差异与矫正可信系数成反比;3)计算SOC计算值,用第一SOC值对SOC计算值通过当前矫正可信系数进行矫正,得到最终SOC值;通过矫正可信系数进行矫正的原则为,矫正可信系数越高则最终SOC值越接近第一SOC值,矫正可信系数越低则最终SOC值越接近SOC计算值。2.根据权利要求1所述的矫正磷酸铁锂电池SOC的方法,其特征在于,步骤1)中,所述电池参数的获取方法为,计算SOC值和电池包温度,根据预先获得的电池包温度、SOC值与电池参数的对应关系,获得对应一组电池参数。3.根据权利要求2所述的矫正磷酸铁锂电池SOC的方法,其特征在于,还对OCV与SOC的对应关系进行更新,更新方法为:在电池包充电或放电过程中,采集设定SOC下的电池包端电压、电池包电流、电池包温度,根据对应的SOC、电池包温度得到电池参数;根据电池参数和电池包端电压、电池包电流,利用一阶等效电路模型计算出对应的SOC下的OCV,形成设定SOC与对应计算出的OCV的对应关系;采用插值法补充其他SOC的对应OCV值,得到新的OCV与SOC的对应关系。4.根据权利要求3所述的矫正磷酸铁锂电池SOC的方法,其特征在于,仅在电池包满足满充、满放设定条件时,进行OCV与SOC的对应关系更新;所述满充、满放设定条件为,充电或放电的过程达到或覆盖设定的OCV

SOC线性相关性好的SOC区间。5.根据权利要求3所述的矫正磷酸铁锂电池SOC的方法,其特征在于,在更新OCV与SOC的对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:任永昌王国强张红涛胡大海裴世杰
申请(专利权)人:郑州深澜动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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