[发明专利]一种工况环境下动力电池SOC估算方法

说明书

本发明公开了一种工况环境下动力电池SOC估算方法。解决了对电池SOC估算存在电池可用容量标定不准确，估算存在误差的问题。本发明包括工况下对电池容量标定，电池SOC_OCV曲线离散线性查询标定，增加误差修正倍率和区间快速修正估算误差。本发明能够根据工况环境的温度变化情况，对电池的初始容量进行标定，保证电池系统在工况环境下对SOC的估算更加准确，并且在估算过程中对误差进行实时修正，完成误差的快速消除，进一步使得SOC的估算更加准确。

技术领域

本发明涉及一种电池技术领域，尤其是涉及一种工况环境下动力电池SOC估算方法。

背景技术

随着电动汽车的发展，电池管理系统(BMS)也得到了广泛应用。为了充分发挥电池系统的动力性能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命、优化驾驶和提高电动汽车的使用性能，BMS系统就要对电池的荷电状态即SOC进行准确估算。SOC是用来描述电池使用过程中可充入和放出容量的重要参数。目前电池SOC估算策略主要有：开路电压法、安时计量法、人工神经网络法、卡尔曼滤波法等，这些方法都基于准确知道电池组可用容量的基础上才能进行算法的很好估算。

目前，磷酸铁锂电池是应用在电动汽车上最多的电池，这种电池安全性高，单体寿命较长，但磷酸铁锂有一个致命的缺点，他的低温性能比其他技术体系的电池略差。低温对磷酸铁锂的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。比如，磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差，低温环境下容易产生极化，从而降低电池容量；因此在实际SOC估算时需要结合当前温度情况，准确的标定出当前电池组可用容量。现有SOC估算技术未考虑工况环境下电池温升对电池SOC容量变化的影响，从而在估算电池SOC时简单根据电池的初始温度对电池的容量进行标定，这样不能保证电池系统在工况环境下的精度。

实际应用的实时在线估算SOC的方法大多采用安时计量法，由于安时计量存在误差，随着使用时间的增加，累计误差会越来越大，所以单独采用该方法对电池的SOC进行估算并不能取得很好的效果。实际使用时，需要不断的对误差进行修正。目前在SOC修正的过程中普遍采用充电、放电末端校正或加快、减慢SOC的变化速率的方法，这样会导致SOC的跳变现象，这样会影响客户的使用体验。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中对电池SOC估算存在电池可用容量标定不准确，估算存在误差的问题，提供了一种工况环境下动力电池SOC估算方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种工况环境下动力电池SOC估算方法，包括：

S1.在初始上电工况温度下对电池容量进行标定，代入库伦计算中；

S2.离散化处理电池的SOC_OCV曲线线性查询方式获得标定SOC值；

S3.通过库伦计算获得估算SOC值，在判断估算SOC值与标定SOC值误差大于误差范围后，进行误差校正，获取误差校正后估算SOC值；

S4.判断误差校正后估算SOC值的变化，直到不超过校正范围，进行正常库伦计算，获取最终估算SOC值。本发明能够根据工况环境的温度变化情况，对电池的初始容量进行标定，保证电池系统在工况环境下对SOC的估算更加准确，并且在估算过程中对误差进行实时修正，完成误差的快速消除，进一步使得SOC的估算更加准确。

作为一种优选方案，所述步骤S1中初始上电工况温度下对电池容量进行标定的具体过程包括：

S11.根据工况环境下不同电池系统温升数据，获取SOC变换大于30％过程中的温升数值，计算这些温升数值的平均值；

S12.将电池系统上电后的初始温度与温升平均值相加，作为当前工况下的标定温度；

S13.将若干电池充电后分别在不同温度区间内进行放电，计算这些电池放电量的平均值，作为在不同温度区间下电池的可用容量；