[发明专利]一种锂电池SOC的估算方法及装置

说明书

本发明申请公开了一种锂电池SOC的估算方法及装置，涉及电池管理领域，为解决电动平衡车在常规使用以及充放电状态下SOC估算不准确的问题。该方法主要包括：根据锂电池的充放电过程建立数学模型，计算锂电池的SOC‑OCV曲线；计算初始SOC参数；获取锂电池的充放电电流；判断锂电池的运行状态；记录当前电压，并查找运行状态对应的延时时间；记录经过延时时间后的更新电压；计算当前电压与更新电压的电压差；计算初始SOC参数与更新电压在SOC‑OCV曲线中对应的更新SOC参数的变化幅度；如果满足修正条件，则计算修正SOC参数；将初始SOC参数与修正SOC参数相加，生成估算SOC参数。本申请主要应用于电动平衡车的电池管理系统中。

技术领域

本申请涉及电池管理领域，尤其涉及一种锂电池SOC的估算方法及装置。

背景技术

目前越来越多的电动平衡车在大众生活中普及使用，随着其应用范围也越来越广，对其续航能力的要求也越来越高。为了保证电动平衡车的续航能力，必须要保证电池管理系统(Battery Management System，BMS)的可靠性，而荷电状态(State Of Charge，SOC)能够为BMS续航里程估计、延长电池寿命、提高电池利用率等提供有效的支持。由于锂电池的自身特性，在电动平衡车急进或急刹过程中，其负载值不断变化，导致放电电流也不断变化，且无法确定电池模型对各状态下放电曲线对应的边界，从而不能准确估算SOC，因此无法预测锂电池自身的健康状态，使得电池不能得到有效保护，大大增加了电池损坏的概率。

现有技术中，经常使用的是开路电压法，安培积分法和卡尔曼滤波算法。开路电压法依据电池在长时间静置的条件下，其端电压与SOC有相对固定的函数关系，所以根据开路电压来估算SOC的准确性较高，但是需要静置的时间需要很长，无法适应实际使用中，不断变化的情况，因些SOC的精准性比较低下。安培法在初始状态不了解情况下，BMS是很难准确估算电池的使用状态和SOC值的，并且在变电流或者工作电流剧变的情况下，电流法适应性较差。因此，电动平衡车在实际使用过程中如何准确估算SOC是一种亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种锂电池SOC的估算方法及装置，以解决电动平衡车在常规使用以及充放电状态下SOC估算不准确的问题。

第一方面，本申请提供了一种锂电池SOC的估算方法，该方法包括：根据锂电池的充放电过程建立数学模型，计算所述锂电池的SOC-OCV曲线；如果所述锂电池的当前电压小于预置最低电压，则将所述初始SOC参数设置为0；如果所述当前电压不小于预置最低电压，则根据所述SOC-OCV曲线计算所述初始SOC参数；获取所述锂电池的充放电电流；根据所述充放电电流与预置运行电流的比较结果，判断所述锂电池的运行状态，所述运行状态包括静置状态、充电状态和放电状态；记录所述当前电压，并查找所述运行状态对应的延时时间；记录经过所述延时时间后的更新电压；计算所述当前电压与所述更新电压的电压差；计算所述初始SOC参数与所述更新电压在所述SOC-OCV曲线中对应的更新SOC参数的变化幅度；如果所述运行状态为静置状态，则当所述电压差大于预置电压差时，计算修正SOC参数，所述修正SOC参数为所述初始SOC参数与所述更新SOC参数的差值，与第一预置比例系数的乘积；如果所述运行状态为充电状态，则当所述电压差大于所述预置电压差且所述变化幅度大于第一预置幅度时，计算修正SOC参数，所述修正SOC参数为所述初始SOC参数与所述更新SOC参数的差值，与第一预置比例系数的乘积；如果所述运行状态为放电状态，则当所述电压差大于所述预置电压差、所述更新电压小于预置电压临界值且所述变化幅度大于第一预置幅度时，或者，当所述电压差大于所述预置电压差、所述更新电压不小于预置电压临界值且所述变化幅度大于第二预置幅度时，计算修正SOC参数，所述修正SOC参数为所述初始SOC参数与所述更新SOC参数的差值，与第一预置比例系数的乘积；将所述初始SOC参数与所述修正SOC参数相加，生成估算SOC参数。