[发明专利]一种软包锂离子电池荷电状态估算方法

说明书

本发明涉及一种软包锂离子电池荷电状态估算方法，包括步骤：S1：采集电池表面动态应力以及电池工作状态信号，其中，所述电池工作状态信号包括用于指示电池处于充电、静置或放电状态的第一数据；S2：判断电池是否处于静置状态，若为是，则执行步骤S3，若为否，则执行步骤S4；S3：将前一次估算结果作为当前锂离子电池的荷电状态；S4：根据电池表面动态应力，得到电池表面静态应力，并执行步骤S5；S5：根据得到的电池表面静态应力，结合静态应力与的荷电状态的对应函数，估算得到锂离子电池的荷电状态。与现有技术相比，本发明采用基于应力测量的方法实现锂离子电池荷电状态，在提高系统准确度的同时降低了系统的复杂性。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池荷电状态估计方法，尤其是涉及一种软包锂离子电池荷电状态估算方法。

背景技术

传统的电池管理系统(Battery Management System，BMS)对电池内部状态，特别是对SOC进行估计时，其基本上都是基于锂离子电池开路电压OCV或者电池等效电路的方法，实际上，该方法存在一个先天性弊端，那就是电压平台区估计不准确，特别对于磷酸铁锂电池尤为严重；目前一些新方法，比如模糊逻辑、人工神经网络和支持向量机也逐渐被应用到SOC的估计中，但是以上方法需要大量的数据支撑，并且模型复杂。

综上所述，目前BMS系统中所用的电池SOC估计方法不是准确度不够就是过于复杂，成本高。因此，有必要在目前的BMS系统架构下提供一种基于电池表面应力测量的SOC估计方法。

2000年以后，锂离子电池应力研究逐渐受到人们的重视，发明人发现锂离子电池表面应力主要与电极嵌锂有关，而电极嵌锂程度则可以表征电池荷电状态，经过深入的实验测量和理论分析，发明人发现软包锂离子电池表面应力与SOC存在一一对应的关系，且曲线单调性很好，充放电滞回不明显，且平台区充放电应力曲线基本重合，如果这一发现应用于锂离子电池荷电状态估计中，则可以解决等效电路等方法平台区估计不准确的弊端。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种软包锂离子电池荷电状态估算方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种软包锂离子电池荷电状态估算方法，包括步骤：

S1：采集电池表面动态应力以及电池工作状态信号，其中，所述电池工作状态信号包括用于指示电池处于充电、静置或放电状态的第一数据；

S2：判断电池是否处于静置状态，若为是，则执行步骤S3，若为否，则执行步骤S4；

S3：将前一次估算结果作为当前锂离子电池的荷电状态；

S4：根据电池表面动态应力，得到电池表面静态应力，并执行步骤S5；

S5：根据得到的电池表面静态应力，结合静态应力与的荷电状态的对应函数，估算得到锂离子电池的荷电状态。

本发明的要点在于基于电池表面应力与锂离子电池的荷电状态之间的一一对应关系，由于静态应力的采集困难，采用通过采集电池表面动态应力的方式，来估算锂离子电池的荷电状态。

所述步骤S4具体包括步骤：

S41：判断电池是否处于充电状态，若为是，则执行步骤S42，若为否，则执行步骤S43；

S42：根据采集到的电池表面动态应力和连续充电时间，获得电池表面静态应力：

DS-S＝SS

其中：DS为电池表面动态应力，S为应力衰减值，SS为电池表面静态应力；

S43：将电池表面动态应力作为电池表面静态应力。

所述电池工作状态信号还包括用于记录电池连续充电时间的第二数据，