[发明专利]一种锂电池电量智能估计系统及方法

权利要求书

1.一种锂电池电量智能估计系统，其特征在于，所述系统包括：用于获取锂电池/锂电池组在运行过程中的电流、电压和温度数据信息的传感器组；所述传感器组分别信号连接于用于建立锂电池/电池组模型的模型建立模块和对充电率、放电率和温度进行补偿的补偿第一补偿模块；所述模型建立模块信号连接于积分模块；所述第一补偿模块信号连接于用于根据获取的电压、电池和温度数据信息进行运算得到最终电量估计值的运算处理器；所述运算处理器分别信号连接于积分模块、初始化模块、不一致调整模块、第二补偿模块和自整定模块。

2.如权利要求1所述的锂电池电量智能估计系统，其特征在于，所述传感器组包括：用于获取锂电池/锂电池组运行过程中被电压数据信息的电压传感器、用于获取锂电池/锂电池组运行过程中电流数据信息的电流传感器、用于获取锂电池/锂电池组运行过程中被温度数据信息的温度传感器。

3.如权利要1或2所述的锂电池电量智能估计系统，其特征在于，所述第一补偿模块包括：充电率补偿模块、放电率补偿模块和温度补偿模块；所述充电率补偿模块用于对锂电池/电池组的充电率进行补偿；所述放电率补偿模块用于对锂电池/电池组的放电率进行补偿；所述温度补偿模块用于对锂电池/电池组的温度进行补偿；所述充电率补偿模块、放电率补偿模块和温度补偿模块分别信号连接于运算处理器。

4.如权利要求3所述的锂电池电量智能估计系统，其特征在于，所述第二补偿模块包括：用于对锂电池/电池组的自放电进行补偿的自放电补偿模块；用于对锂电池/电池组的老化进行补偿的老化补偿模块；所述自放电补偿模块和老化补偿模块分别信号连接于运算处理器。

5.如权利要求4所述的锂电池电量智能估计系统，其特征在于，所述自整定模块用于对系统进行自整定；所述不一致调整模块用于去除系统中的不一致影响；所述初始化模块用于对系统进行初始化。

6.一种基于权利要1至5之一所述的锂电池电量智能估计系统的电量智能估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：初始化模块对系统进行初始化；

步骤2：传感器组实时获取锂电池/锂电池组的电压、电流和温度数据信息；将获取的数据信息分别发送给第一补偿模块和模型建立模块；

步骤3：模型建立模块根据建立的锂电池/锂电池组的模型，将获取的电压、电流和温度数据信息进行适应性处理；然后将适应性处理过后的数据信息发送给积分模块；

步骤4：积分模块对接收到的数据信息进行积分处理，将处理后的数据信息发送给运算处理器；所述第一补偿模块将接收到的电压、电流和温度数据信息进行补偿，将补偿后的数据信息发送给运算处理器；

步骤5：同时，第二补偿模块对锂电池/锂电池组进行老化补偿和自放电补偿，将补偿后结果发送回运算处理器；

步骤6：自整定模块对系统进行实时的自整定处理；不一致调整模块对运算处理器的处理结果进行不一致调整。

7.如权利要求6所述的锂电池电量智能估计系统的电量智能估计方法，其特征在于，所述第一补偿模块对放电率进行补偿的方法包括一下步骤：

步骤1：规定一个参考电流，在计算电量时，将其他放电电流放出的电量折算到参考标准电流所放的电量，以消除不同放电电流对电量值计算所带来的误差；

步骤2：建立放电补偿的模型，根据如下公式得到放电补偿的模型：

；其中，I是放电电流；t是放电时间；n是与电池类型有关常数；k是与活性物质量有关常数；

步骤:3：将两种放电率进行放电，的到如下公式：

；

；

根据上述公式，可以计算得出n值和k值，最终得到任意放电率下的容量。

8.如权利要求7所述的锂电池电量智能估计系统的电量智能估计方法，其特征在于，所述第二补偿模块对锂电池/锂电池进行老化补偿的方法为：

步骤1：定义衰老因子为：；其中，其中是参考电池容量，为电池容量在整个使用过程中的电池最大容量；为在某一衰老点的电池容量，它由衰老过程中电池端电压和电池容量关系曲线确定；

步骤2：得到最终的电量计算转换式为：

；

其中，为没有进行老化补偿的电量值，为老化补偿后的值。