一种修正电池荷电状态SOC显示的方法、装置、电子设备转让专利
申请号 : CN201810978368.3
文献号 : CN110879364B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 凌和平 , 陈昊 , 陈斯良 , 田果 , 其他发明人请求不公开姓名
申请人 : 比亚迪股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,包括步骤:获取所述电池当前显示的第一SOC,所述第一SOC通过电流积分法或电压预估法估算得出;
采集所述电池当前时刻及前一时间段多个时刻的温度、电流、电压,通过递推最小二乘法估算所述电池当前时刻的开路电压OCV,根据所述电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC;
根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率,并控制所述第一SOC按照调整后的所述变化速率显示;
其中,在所述电池充电状态,所述电池为电压最高的单体电池,在所述电池放电状态,所述电池为电压最低的单体电池;
在所述电池充电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后还包括步骤:判断所述第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC,若是,则采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;或者,获取所述电池的电压,判断所述电压是否大于或等于预设的第一阈值电压,若是,则采集所述电池充电过程中所述电池前一时间段多个时刻的温度、电流、电压;
在所述电池充电状态,还包括步骤:
所述第一阈值SOC预设为从小到大依次排列的多个,判断所述第一SOC与所述第二SOC的差的绝对值是否小于或等于SOC第一差阈值;若是,则选取更大的所述第一阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC;或者,所述第一阈值电压预设为从小到大依次排列的多个,判断所述电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压,若是,则选取更大的所述第一阈值电压,进一步判断所述电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压。
2.如权利要求1所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述电池充电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后还包括步骤:获取当前时刻所述电池充满电量所需的充电时间,在所述电池充满电之前设置第一时刻,当所述第一时刻到来时,采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;在所述电池放电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后还包括步骤:获取当前时刻所述电池放空电量所需的放电时间,在所述电池放空电之前设置第二时刻,当所述第二时刻到来时,采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压。
3.如权利要求1所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述电池充电状态,所述第一SOC的计算公式为SOCt=SOCt‑1+a*AH,其中SOCt‑1为上一时刻所述电池的荷电状态,SOCt为当前时刻所述电池的荷电状态,AH为从上一时刻到当前时刻所述电池累积的电荷量,a为调整系数且a大于零;所述根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率的步骤具体包括:当第一SOC等于第二SOC时,a=1;若第一SOC大于所述第二SOC,相应的减小a的数值;若第一SOC小于所述第二SOC,相应的增大a的数值。
4.如权利要求1所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述电池放电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后还包括步骤:判断所述第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC,若是,采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;或者,
获取所述电池的电压,判断所述电池的电压是否小于或等于预设的第二阈值电压,若是,则采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压。
5.如权利要求4所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述电池放电状态,所述第一SOC的计算公式为SOCt=SOCt‑1‑a*AH,其中SOCt‑1为上一时刻所述电池的荷电状态,SOCt为当前时刻所述电池的荷电状态,AH为从上一时刻到当前时刻所述电池释放的电荷量,a为调整系数且a大于零;所述根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率包括:当第一SOC等于第二SOC时,a=1;若第一SOC大于所述第二SOC,相应的增大a的数值;若第一SOC小于所述第二SOC,相应的减小a的数值。
6.如权利要求5所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述电池放电状态,还包括步骤:所述第二阈值SOC预设为从大到小依次排列的多个,判断所述第一SOC与所述第二SOC的差的绝对值是否小于或等于SOC第二差阈值;若是,则选取更小的所述第二阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC;或者,所述第二阈值电压预设为从大到小依次排列的多个,判断所述电池放电过程中所述电池的电压是否小于或等于预设的第二阈值电压,若是,则选取更小的所述第二阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC。
7.如权利要求1所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法,其特征在于,在所述采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压,通过递推最小二乘法估算所述电池当前时刻的开路电压OCV,根据所述电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC之后还包括步骤:判断所述第一SOC与所述第二SOC的差的绝对值是否大于或等于SOC第三差阈值,若是,则根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率,并控制所述第一SOC按照调整后的所述变化速率显示。
8.一种修正电池荷电状态SOC显示的装置,其特征在于,包括:获取模块,所述获取模块用于获取电池当前显示的第一SOC,所述第一SOC通过电流积分法或电压预估法估算得出;
采集模块,所述采集模块用于采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压,通过递推最小二乘法估算所述电池当前时刻的开路电压OCV,根据所述电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC;
控制模块,所述控制模块用于根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率,并控制所述第一SOC按照调整后的所述变化速率显示;
其中,在所述电池充电状态,所述电池为电压最高的单体电池,在所述电池放电状态,所述电池为电压最低的单体电池;
在所述电池充电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后还包括步骤:判断所述第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC,若是,则采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;或者,获取所述电池的电压,判断所述电压是否大于或等于预设的第一阈值电压,若是,则采集所述电池充电过程中所述电池前一时间段多个时刻的温度、电流、电压;
在所述电池充电状态,还包括步骤:
所述第一阈值SOC预设为从小到大依次排列的多个,判断所述第一SOC与所述第二SOC的差的绝对值是否小于或等于SOC第一差阈值;若是,则选取更大的所述第一阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC;或者,所述第一阈值电压预设为从小到大依次排列的多个,判断所述电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压,若是,则选取更大的所述第一阈值电压,进一步判断所述电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压。
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器;
其中,所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于实现如权利要求1‑7中任一所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法。
10.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑7中任一所述的修正电池荷电状态SOC显示的方法。
说明书 :
一种修正电池荷电状态SOC显示的方法、装置、电子设备
技术领域
背景技术
池本身的特性会随外部相关因素如温度、电流大小、循环寿命等变化,以及电池本身容量变
化等原因,上述方式计算所得的电池荷电状态SOC会出现较大偏差,同样的向用户显示的第
一SOC也会出现较大偏差。尤其在电池充电或放电的末尾阶段,向用户显示的第一SOC会在
电池满电或放空电量时发生跳变,影响用户体验。
发明内容
乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取较为准确的第二
SOC,并调整所显示的第一SOC的变化速率,使得用户获取的较为准确的第二SOC,有效防止
向用户显示的第一SOC在电池满电或放空电量时发生跳变的情况。
电压预估法估算得出;采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压,
通过递推最小二乘法估算所述电池当前时刻的开路电压OCV,根据所述电池SOC‑OCV曲线数
据获取第二SOC;根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率,并控制所
述第一SOC按照调整后的所述变化速率显示;其中,在所述电池充电状态,所述电池为电压
最高的单体电池,在所述电池放电状态,所述电池为电压最低的单体电池。
OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取较为准确的第二SOC,并调整所显示的第一SOC的变化
速率,使得用户获取较为准确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在电池满电或放
空电量时发生跳变的情况。
之前设置第一时刻,当所述第一时刻到来时,采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时
刻的温度、电流、电压;在所述电池放电状态,在所述获取所述电池当前显示的第一SOC之后
还包括步骤:获取当前时刻所述电池放空电量所需的放电时间,在所述电池放空电之前设
置第二时刻,当所述第二时刻到来时,采集所述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温
度、电流、电压。
个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;或者,获取所述电池的电压,判断所述电压是否大于
或等于预设的第一阈值电压,若是,则采集所述电池充电过程中所述电池前一时间段多个
时刻的的温度、电流、电压。
到当前时刻所述电池累积的电荷量,a为调整系数且a大于零;
若第一SOC小于所述第二SOC,相应的增大a的数值。
大的所述第一阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC;或
者,
池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压。
述电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电流、电压;或者,
到当前时刻所述电池释放的电荷量,a为调整系数且a大于零;所述根据所述第二SOC和所述
第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率包括:当第一SOC等于第二SOC时,a=1;若第一SOC大
于所述第二SOC,相应的增大a的数值;若第一SOC小于所述第二SOC,相应的减小a的数值。
小的所述第二阈值SOC,进一步判断所述第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC;或
者,
SOC,进一步判断所述第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC。
SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC之后还包括步骤:判断所述第一SOC与所述第二SOC的差的绝
对值是否大于或等于SOC第三差阈值,若是,则根据所述第二SOC和所述第一SOC,调整所述
第一SOC的变化速率,并控制所述第一SOC按照调整后的所述变化速率显示。
电压预估法估算得出;采集模块,所述采集模块用于采集所述电池前一时间段多个时刻及
当前时刻的温度、电流、电压,通过递推最小二乘法估算所述电池当前时刻的开路电压OCV,
根据所述电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC;控制模块,所述控制模块用于根据所述第二
SOC和所述第一SOC,调整所述第一SOC的变化速率,并控制所述第一SOC按照调整后的所述
变化速率显示;其中,在所述电池充电状态,所述电池为电压最高的单体电池,在所述电池
放电状态,所述电池为电压最低的单体电池。
OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取较为准确的第二SOC,并调整所显示的第一SOC的变化
速率,使得用户获取的较为准确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在电池满电或
放空电量时发生跳变的情况。
的程序,以用于实现本发明第一方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法。
确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在电池满电或放空电量时发生跳变的情况。
显示的方法。
序被执行时,可以使得用户获取的较为准确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在
电池满电或放空电量时发生跳变的情况。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
质。
二时刻测量的输入和输出值计算新参数值,直到获取满意的参数值为止,可以实现在线参
数估计。结合到本发明实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法,在一段时间内采集到的
多个时刻的电池温度、电流、电压,通过递推最小二乘法,得到描述电池系统的参数值,再根
据当前时刻电池的温度、电流、电压,计算当前时刻电池的开路电压。
的OCV。需要说明的是,电池的SOC‑OCV曲线数据在出厂时是已知的,并且在同一电池包中,
采用同一型号的电池,共用同一条OCV曲线。
较为准确的第二SOC,并且在电池满电或放空电量时,有效防止显示的SOC发生跳变的情况。
算得出之后还包括步骤:获取当前时刻电池充满电量所需的充电时间,在电池充满电之前
设置第一时刻,当第一时刻到来时,采集电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电
流、电压,通过递推最小二乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数
据获取第二SOC。
算得出之后还包括步骤:获取当前时刻电池放空电量所需的放电时间,在电池放空电之前
设置第二时刻,当第二时刻到来时,采集电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电
流、电压,通过递推最小二乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数
据获取第二SOC。
刻,当该时刻到来时,触发获取第二SOC的程序,即采集电池前一时间段多个时刻及当前时
刻的温度、电流、电压,通过递推最小二乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池
SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC。例如预估电池充电或放电所需的时间为10分钟,可以在当
前时刻之后的第8分钟触发获取第二SOC的程序。
相应的时刻触发修正显示SOC,能避免过早的占用处理资源和存储空间。
压预估法估算得出之后还包括步骤S11a:判断第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值
SOC,或者获取电池的电压,判断电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压;
估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC。
设为3500mV,当充电状态电池的最高单体电压大于或等于3500mV时,触发获取第二SOC的程
序。
避免过早的占用处理资源和存储空间。
池充电累积的电荷量,a为调整系数且a大于零,当第一SOC等于第二SOC时,a=1;若第一SOC
大于第二SOC,相应的减小a的数值;若第一SOC小于第二SOC,相应的增大a的数值。
累积的电荷量。通过判断第一SOC偏离第二SOC的情况,相应地调整所显示的第一SOC的变化
速率,当第一SOC大于第二SOC,减小第一SOC的增速;当第一SOC小于第二SOC,增加第一SOC
的增速。
大于或等于预设的第一阈值SOC;
二SOC的差的绝对值小于或等于1%,则说明显示的第一SOC在当前时刻达到了误差允许的
范围,但是由于电池处于充电状态,电池SOC会持续增加,因此需要选取更大的第一阈值SOC
或更大的第一阈值电压进一步修正SOC的显示。
压预估法估算得出之后还包括步骤S11b:判断第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值
SOC,或者获取电池的电压,判断电池的电压是否小于或等于预设的第二阈值电压;
小二乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取第二SOC。
设为2600mV,当充电状态电池的最低单体电压小于或等于2600mV时,触发获取第二SOC的程
序。
池释放的电荷量,a为调整系数且a大于零,当第一SOC等于第二SOC时,a=1;若第一SOC大于
第二SOC,相应的增大a的数值;若第一SOC小于第二SOC,相应的减小a的数值。
放的电荷量。通过判断第一SOC偏离第二SOC的情况,相应地调整所显示的第一SOC的变化速
率,当第一SOC大于第二SOC,增大第一SOC的变化速速;当第一SOC小于第二SOC,减小第一
SOC的变化速率。
第一SOC与第二SOC的差的绝对值是否小于或等于SOC第二差阈值;若是,则进入步骤S5b:选
取更小的第二阈值SOC或更小的第二阈值电压,并进一步判断第一SOC是否小于或等于预设
的第二阈值SOC;
当前时刻达到了误差允许的范围,但是由于电池处于放电状态,电池SOC会持续减小,因此
需要选取更小的第二阈值SOC进一步修正SOC的显示。
第一SOC的变化速率,并控制第一SOC按照调整后的变化速率显示。
压预估法估算得出;采集模块20,用于采集电池前一时间段多个时刻及当前时刻的温度、电
流、电压,通过递推最小二乘法估算电池当前时刻的开路电压OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数
据获取第二SOC;控制模块30,用于根据第二SOC和第一SOC,调整第一SOC的变化速率,并控
制第一SOC按照调整后的变化速率显示;其中,在电池充电状态,电池为电压最高的单体电
池,在电池放电状态,电池为电压最低的单体电池。
OCV,根据电池SOC‑OCV曲线数据获取较为准确的第二SOC,并调整所显示的第一SOC的变化
速率,使得用户获取的较为准确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在电池满电或
放空电量时发生跳变的情况。
现本发明第一方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法。
确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在电池满电或放空电量时发生跳变的情况。
显示的方法。
序被执行时,可以使得用户获取的较为准确的第二SOC,有效防止向用户显示的第一SOC在
电池满电或放空电量时发生跳变的情况。
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。