[发明专利]电池包荷电状态的计算方法和计算装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种电池包荷电状态的计算方法和计算装置。

背景技术

锂电池是电动车辆中常用的供能装置，提高锂电池的荷电状态(SOC，State of Charge)的估算精度是电池领域的一项研究热点，锂电池的SOC的精度对于混合动力车辆的控制算法以及纯电动车辆的安全性和经济性有着重要意义。目前电动车辆使用的锂电池的SOC估算方法主要包括放电试验法、内阻法、开路电压法、负载电压法、安时计量法、神经网络法和Kalman滤波法，其中，安时计量法通过负载电流的积分估计SOC，是目前电动车辆中使用最多的SOC的估算方法。

但是，安时计量法是一种开环预测的方法，虽然在短时间内可以实现电量的准确估计，但是随着累积误差的增加，估算精度会变得越来越差，随着电池使用年限的增加、使用环境的改变等因素的变化，电池参数会发生相应的改变。因此，用于SOC估算的计算式中的常量和误差的不定量化导致对电池SOC估算的不准确。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本发明需要提出一种电池包荷电状态的计算方法，该计算方法与安时计算方法相比可以降低累积误差，提高电池荷电状态的计算精度。

本发明还提出一种电池包荷电状态的计算装置。

为解决上述问题，本发明一方面实施例提出一种电池包荷电状态的计算方法，该计算方法包括：获取电池包中电池单元的当前荷电状态和当前测试温度；根据所述当前荷电状态和所述当前测试温度以及预设交流阻抗关系表和预设补偿电压关系表获取当前交流阻抗和当前补偿电压；根据所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压计算所述电池单元的估算电压；计算所述电池单元的估算电压与测试电压之间的电压差；根据所述电压差获得所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压满足的修正公式，并根据所述修正公式获得所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压的修正值；根据所述修正值对所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压进行修正；以及根据所述电池单元修正之后的所述当前荷电状态获得所述电池包的荷电状态。

根据本发明实施例的电池包荷电状态的计算方法，通过推出的修正公式对计算获得的当前荷电状态进行合理的修正，与安时积分方法相比可以降低累积误差，提高计算精度，另外，与Kelman滤波方法相比，计算量小，更加方便快捷。

在本发明的一些实施例中，获取电池包中电池单元的当前荷电状态和当前测试温度，具体包括：获取上一时刻的电流和测试温度，根据预设开路电压关系表以及安时方法计算所述当前荷电状态；以及检测所述当前测试温度。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压计算所述电池单元的估算电压，具体包括：根据所述当前荷电状态、当前测试温度以及所述预设开路电压关系表，通过插值法计算当前开路电压；以及根据所述当前开路电压、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压计算所述电池单元的估算电压，其中，所述估算电压满足以下公式：

U_{est_1}＝U_{ocv_1}+I₁R₁+U_{off_1}

其中，U_{est_1}为估算电压，I₁为当前测试电流，R₁为当前交流阻抗，U_{off_1}为当前补偿电压，U_{ocv_1}为当前开路电压。

在本发明的一些实施例中，根据所述电压差获得所述当前荷电状态、所述当前交流阻抗和所述当前补偿电压满足的修正公式，其中，所述修正公式具体为：