[发明专利]一种汽车动力锂电池SOC估算方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车动力电池技术领域，涉及一种汽车动力锂电池SOC的估算方法。

背景技术

对于电动汽车来讲，动力电池是一种十分普遍的储能元件，其性能对整车性能起着决定性的作用。SOC作为动力电池最重要的参数之一，合理利用电池、提高电池使用寿命、延长车辆续驶里程，必须对SOC进行合理的控制。因此SOC估算的准确度至关重要，目前国内外动力电池的估算还处在一个发展阶段，SOC估算方法的精度不高。

发明内容

为了提高汽车动力锂电池SOC的估算精度，本发明提供一种准确、实时的动力锂电池SOC的估算方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车动力锂电池的估算方法，该估算方法包括如下步骤：

a、开始；

b、判断电池搁置时间的长短，若搁置时间小于设定时间T0，则进入步骤c；反之，则进入步骤d；

c、直接利用上次锂电池停止使用时的SOC值作为此时的SOC值；

d、利用开路电压与SOC关系获取实时动力锂电池SOC值，并进入步骤g；

e、判断锂电池是否处于动态，若锂电池为动态，则进入步骤f；反之，返回步骤b；

f、采用Ah积分法估算SOC，并根据实际情况进行初步校正；

g、判断步骤d获得的SOC值与Ah积分法估算SOC值的差值大小，若小于设定值|e|，则进入步骤i；反之，进入步骤h；

h、利用开路电压与动力锂电池SOC关系获得的SOC值修正Ah积分法的初始SOC值（SOC0）；

i、结束。

进行估算时，首先进行一次静态估算，一方面作为启动数据，另一方面供给电池处于动态需要进行SOC估算时使用。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，所述的初步校正方法为基于实验数据分析得出的库伦效率查表模式来对不同电流下的SOC进行修正。充放电效率由于电池内阻而存在。电池的任何充放电过程都有能量的损失并且比较明显，在估计电池SOC时，必需考虑充放电时的效率，也即库伦效率。电池在不同放电倍率下放电时，放电能力是不一样的。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，所述的初步校正方法为利用实际温度系数进行修正。温度是影响电池工作的一个重要因素。环境温度对电池的工作特性和使用寿命有极大的影响。因此在SOC预测时，必须进行温度补偿。一般情况下，实际温度系数不是一个常数，在不同温度范围内，温度与容量呈现非线性，而且受到电池新旧程度的影响。对电池温度系数，需要采集大量的实验数据预先获得。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，所述的初步校正方法为通过数据查表的方法对自放电情况下的SOC进行校正。电池自放电会导致电池在存储期间容量下降。自放电的大小与蓄电池的使用时间、环境温度以及存放时间等多种因素有关，精确计算较为困难，但可以通过大量实验方法预先估算动力电池的自放电情况。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，所述的初步校正方法为对得到的SOC进行老化补偿，老化补偿公式为：SOC_age＝(SOC-A_F)/(1-A_F)，式中，SOC为没有进行老化补偿得到的SOC值，SOCage为老化补偿后的SOC值，AF为衰老因子。衰老因子的计算为：A_F＝(Ah_ref-Ah_cyc)/Ah_ref，式中，Ah_ref是参考电池容量，它一般为在电池整个使用过程中的最大容量，Ah_cyc为某一衰老点的电池容量，它由电池衰老过程中电池的端电压与电池容量关系曲线决定。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，可在电池充满电后对其SOC进行校正。当电池管理系统检测到充电机接入时，并且对电池已充满电，此时可直接置SOC数值为100%，进一步提高SOC估算的准确性。

在上述的一种汽车动力锂电池SOC的估算方法中，所述的步骤d中，当电池环境温度在超过动力电池工作极限温度时，此时SOC为0，并切断充放电回路，禁止对动力电池进行充放电以保护动力电池。