[发明专利]基于OCV修正和卡尔曼滤波算法的锂硫动力电池SOC估算方法有效
申请号: | 202110569518.7 | 申请日: | 2021-05-25 |
公开(公告)号: | CN113341330B | 公开(公告)日: | 2022-11-08 |
发明(设计)人: | 李长明;曾庆欣 | 申请(专利权)人: | 西南大学 |
主分类号: | G01R31/388 | 分类号: | G01R31/388;G01R31/367;G01R31/36;G01R31/396;G01R31/00 |
代理公司: | 重庆航图知识产权代理事务所(普通合伙) 50247 | 代理人: | 胡小龙 |
地址: | 400715*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 ocv 修正 卡尔 滤波 算法 动力电池 soc 估算 方法 | ||
1.一种基于OCV修正和卡尔曼滤波算法的锂硫动力电池SOC估算方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:OCV静态修正
11)整车唤醒后,判断本次上电是否为初次上电;若是,则SOC值和静置时间均采用默认值;若否,则读取上次下电时存储的SOC值,并获取静置时间;
12)判断电芯电压的有效性;若有效,则执行步骤13);若在设定时间范围内仍未获得有效电芯电压数据,则将整车唤醒后获得的SOC值作为OCV静态修正后的SOC(k0),执行步骤14);
13)以整车唤醒后获得的SOC值和静置时间计算SOC范围修正系数和静置时间修正系数;计算OCV曲线下的SOC,以SOC范围修正系数和静置时间修正系数修改SOC,得到经OCV静态修正后的SOC(k0);
所述静置时间修正系数为:
wtsleeptm=funcsleeptm(Tsleep)
所述SOC范围修正系数为:
wtocvsocrange=funcocvsocrang(SOCREAD)
其中,wtsleeptm为静置时间修正系数;Tsleep为静置时间,即整车上次下电到本次唤醒的时间间隔;funcsleeptm()为静置时间与静置时间修正系数之间的映射关系;wtocvsocrange为SOC范围修正系数;SOCREAD为读取的上次下电时存储的SOC值;funcsocrange()为读取的SOC与SOC范围修正系数之间的映射关系;
OCV曲线下的SOC为:
SOCOCV=funcOCV(V)
经OCV静态修正后的SOC(k0)为:
其中,V为电芯电压;funcOCV()为OCV-SOC映射曲线关系;SOCOCV为由电芯电压通过OCV-SOC映射曲线关系获得的SOC值;
14)输出经OCV静态修正后的SOC(k0);
步骤二:卡尔曼滤波在线估算
21)以OCV静态修正后的SOC(k0)作为在线估算的初始SOC(k-1);
22)判断从k-1时刻到k时刻期间的电流测量值的有效性;
若无效,则令SOC(k)=SOC(k-1),执行步骤26);
若有效,则执行步骤23);
23)以安时积分预估SOC并得到SOCah(k);
24)判断k时刻的电压测量值的有效性;
若无效,则直接将SOCah(k)作为k时刻的SOC(k),执行步骤26);
若有效,则执行步骤25);
25)对SOCah(k)进行卡尔曼滤波处理,得到k时刻的SOC(k);
26)以SOC(k)作为锂硫动力电池在k时刻的SOC估算值,并输出SOC(k);
27)判断整车是否下电;若是,则存储SOC(k);若否,则令k=k+1,循环步骤22)至步骤27),直至整车下电;
其中,SOCah(k)为k时刻依据安时积分得到的预估SOC;SOC(k-1)为k-1时刻的SOC值。
2.根据权利要求1所述基于OCV修正和卡尔曼滤波算法的锂硫动力电池SOC估算方法,其特征在于:所述步骤23)中,
η(k-1)=funceff(I(k-1),SOC(k-1))
其中,SOCah(k)为k时刻依据安时积分得到的预估SOC;SOC(k-1)为k-1时刻的SOC值;η(k-1)为k-1时刻的库伦效率,该效率在放电时基本恒定,在充电时受SOC影响;I(k-1)为k-1时刻到k时刻的电流;ΔT为k时刻与k-1时刻之间的时间差;Crated表示电池的额定容量;funceff()表示库伦效率与电流I和荷电状态SOC的映射关系。
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