[发明专利]一种动态修正安时积分法的SOC估算方法

说明书

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种动态修正安时积分法的SOC估算方法；通过安时积分法算出当前电池SOC，将该值代入电池二阶RC等效模型中算出当前电池端电压(U_估算)，与真实采样端电压值(U_真实)进行差值计算，若差值大于电压采样误差(ζ_u误差)，则不断修正采样电流值来校正SOC值；否则，直接输出SOC值；与传统的安时积分法估算SOC相比，本发明考量了电流采样精度、电池内阻、温度、老化等因素，SOC估算更为准确和可靠。

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种动态修正安时积分法的SOC估算方法。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的储能单元，其荷电状态(State Of Charge,SOC)反应了电池剩余电量，是衡量电池放电能力、电池均衡管控、充放电截止条件的关键参数，SOC无法直接被测量，只能通过电池管理系统(BMS)采集电压、电流和温度等参数进行估算。目前普遍采用的估算方法是安时积分法，利用电流积分与当前电池最大容量比值得到SOC，但该方法受限于电流采样精度、初始SOC估算困难、电池自放电、电流剧烈变化和容量衰减等因素影响，无法准确反映真实SOC。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种动态修正安时积分法的SOC估算方法；其中SOC为荷电状态(State Of Charge)，通过安时积分法算出当前电池SOC，将该值代入电池二阶RC等效模型中算出当前电池端电压(U_估算)，与真实采样端电压值(U_真实)进行差值计算，若差值大于电压采样误差(ζ_u误差)，则不断修正采样电流值来校正SOC值；否则，直接输出SOC值；与传统的安时积分法估算SOC相比，本发明考量了电流采样精度、电池内阻、温度、老化等因素，SOC估算更为准确和可靠。

一种动态修正安时积分法的SOC估算方法，包括以下步骤：

步骤一、OCV-SOC曲线建立：

对锂离子电池进行不同温度、不同SOC下充放电，静置一小时后测量开路电压数据，建立不同温度的OCV-SOC曲线图；

步骤二、电池二阶RC等效模型建立：

将电池等效为二阶RC模型，通过参数辨识方法计算R₁、R₂、R₃、C₂和C₃参数，建立开路电压U_开路和端电压估算值U_估算的关系式，即：U_估算＝U_开路-I_tR₁-U_R2-U_R3，其中I_t为测得的电池放电电流；

步骤三、初始SOC获取：

通过判断待测电池静置时间的长短来获取初始SOC，即当电池静置时间大于45min时，通过步骤一建立的OCV-SOC曲线获得初始SOC；当电池静置时间小于45min，读取电池管理系统——BMS存储的SOC作为初始SOC；

步骤四、通过安时积分法算得电池放电t时间内的SOC_t，公式如下：

SOC_t＝SOC_初始-∫ηI_tdt/Q_额定，其中Q_额定为电池的额定容量、η为电池的库伦效率；

步骤五、端电压估算值U_估算和误差计算：