[发明专利]锂电池的剩余电量的估算方法及系统

说明书

本发明公开了一种锂电池的剩余电量的估算方法及系统，方法包括以下步骤：S₁、定时判断所述锂电池所处的工作模式，若为充电模式，则执行步骤S₂₁，若为放电模式，则执行步骤S₂₂；S₂₁、判断所述锂电池的可充入容量变化率是否达到波峰或波谷，若是则执行步骤S₃，若否则执行步骤S₂₂；S₂₂、采用安时积分法计算当前SOC的值，执行步骤S₄；S₃、采用安时积分法计算当前SOC的值，使用SOC_p修正所述当前SOC的值，SOC_p为所述锂电池的可充入容量变化率在波峰或波谷时所对应的极值点的SOC的值；S₄、输出当前SOC的值。本发明简单易行，计算量小，在不增加现有硬件条件的前提下，能够有效地提高SOC的估算精度。

技术领域

本发明涉及储能用锂电池的电池管理技术领域，特别涉及一种锂电池的剩余电量的估算方法及系统。

背景技术

BMS(Battery Management System，电池管理系统)作为储能系统中的关键设备，能有效地避免电池过充、过放、过温、成组不一致性等问题对电池的安全性和使用寿命的影响，充分发挥锂电池的储能性能，降低储能的运营成本。作为电池剩余电量表征的SOC(State of Charge，荷电状态)，是电池管理系统控制策略的重要参数，为整个控制策略提供了判断标准，将直接影响电池的工作性能。对SOC进行准确的估计监测，从安全性和电池使用效率来看都至关重要。目前国内外对SOC估算还处在一个发展阶段，许多新方法层出不穷，虽然能够很大程度提高估算精度，但由于计算复杂，难以满足锂电池处于充放电状态等实时在线状态时的高精度估计要求。

钛酸锂电池作为锂离子电池的一种，在储能领域有较广泛的应用。由于电池管理系统硬件条件的限制，钛酸锂电池的SOC估算仍然采用常用的OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)法和安时积分法相结合的方式。开路电压法是根据OCV-SOC曲线进行SOC估算，但要求电池必须静置足够长的时间即电池达到稳定状态后才具有较高的精度。安时积分法是最广泛、最简单易行的估算方法，其将电池的充放电电流对时间进行积分运算，然后动态估算电池的SOC值。电池长时间运行后，安时积分法累计的SOC误差较大，通常利用电池充分静置后的开路电压修正SOC。

现有技术在钛酸锂电池运行平稳且有足够静置时间时，能简单有效的估算SOC。但在实际运行过程中，由于储能用锂电池工况复杂，很少具备长时间静置的条件，从而无法有效利用开路电压来修正由安时积分法累计的SOC计算误差，这将大大降低SOC估算的精度，影响电池甚至整个储能系统的安全运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的储能用锂电池实时在线时SOC估算精度低的缺陷，提供一种当锂电池处于充放电状态时仍能校正安时积分法长时间计算带来的累计误差从而能够提高储能用锂电池实时在线时SOC估算精度的锂电池的剩余电量的估算方法及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种锂电池的剩余电量的估算方法，其特点在于，包括以下步骤：

S₁、定时判断所述锂电池所处的工作模式，若为充电模式，则执行步骤S₂₁，若为放电模式，则执行步骤S₂₂；

S₂₁、判断所述锂电池的可充入容量变化率是否达到波峰或波谷，若是则执行步骤S₃，若否则执行步骤S₂₂；

S₂₂、采用安时积分法计算当前SOC的值，执行步骤S₄；