[发明专利]电池荷电状态的获取方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电池技术领域，具体而言，涉及一种电池荷电状态的获取方法和装置。

背景技术

锂电池已被广泛应用于工业、日常生活等领域，尤其是在电动汽车领域，未来电动汽车的电池越来越多的会从铅酸蓄电池向锂电池转变，对电池荷电状态(State of Charge，即SOC)的估算已成为电池管理的重要环节，知道电动汽车的电池荷电状态，对于电动汽车的充放电控制具有重要意义。但是，由于电池结构复杂，电池荷电状态受放电电流、电池内部温度、自放电、老化等因素的影响，使得SOC估算较困难。

现有技术中，在估算SOC时通常需要建立电池模型，由于电池是一个高度非线性的系统,所建立的电池模型不可能等效模拟电池的全部特征，电池模型总是存在着一定的简化，并且电池模型中的参数是变化的，影响参数变化的因素主要有：SOC的变化、充放电方向、充放电倍率以及电池的老化等。由于电池本身内部发生化学反应，以实现由化学能转变为电能的过程，随着时间的推移，电解液的损耗也会使电池的特性参数发生变化。现有技术中的电池模型只考虑了在某个单一因素的影响下SOC的变化，没有考虑到多种因素共同作用下SOC的变化情况，且在电池的整个工作过程中仅采用一种估算方法，导致电池模型误差较大，使得获取到的电池荷电状态不准确。

针对现有技术中电池荷电状态的计算不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中电池荷电状态的计算不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种电池荷电状态的获取方法和装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电池荷电状态的获取方法，该获取方法包括：获取电池的工作状态；根据电池的工作状态确定用于估算电池荷电状态的估算方法；按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值。

进一步地，根据电池的工作状态确定用于估算电池荷电状态的估算方法包括：若获取到的工作状态为静止状态，确定估算方法为第一估算方法，其中，第一估算方法包括开路电压法；若获取到的工作状态为恢复状态，确定估算方法为第二估算方法；若获取到的工作状态为充放电状态，确定估算方法为第三估算方法，其中，第三估算方法包括卡尔曼滤波法。

进一步地，估算方法为第三估算方法，按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值包括：利用三阶等效电路建立电池的电池模型；确定电池模型的状态方程和测量方程；使用状态方程和测量方程计算电池的电池荷电状态值。

进一步地，估算方法为第二估算方法，按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值包括：获取电池在进入恢复状态之前的工作状态；在电池在进入恢复状态之前的工作状态为放电状态的情况下，按照第一公式计算电池荷电状态值，其中，第一公式为SOC_t为恢复状态下的电池荷电状态值，SOC_d为放电状态终止时的电池荷电状态值，M为在电池放电过程中的累积电量，t为电池在恢复状态下经历的时间，h为预设的恢复状态的持续时间，Q为电池的实际容量；在电池在进入恢复状态之前的工作状态为充电状态的情况下，按照第二公式计算电池荷电状态值，其中，第二公式为SOC_t＝SOC_c+M×h×100％，SOC_c为充电状态终止时的电池荷电状态值。

进一步地，估算方法为第一估算方法，按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值包括：获取电池的开路电压；读取开路电压对应的电池荷电状态值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种电池荷电状态的获取装置，该获取装置包括：第一获取模块，用于获取电池的工作状态；第一确定模块，用于根据电池的工作状态确定用于估算电池荷电状态的估算方法；计算模块，用于按照估算方法计算电池处于不同的工作状态下的电池荷电状态值。

进一步地，第一确定模块包括：第一确定子模块，用于在获取到的工作状态为静止状态的情况下，确定估算方法为第一估算方法，其中，第一估算方法包括开路电压法；第二确定子模块，用于在获取到的工作状态为恢复状态的情况下，确定估算方法为第二估算方法；第三确定子模块，用于在获取到的工作状态为充放电状态的情况下，确定估算方法为第三估算方法，其中，第三估算方法包括卡尔曼滤波法。