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

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相似专利:

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 :

本发明提出了一种修正电池荷电状态SOC显示的方法,该方法可以通过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,并能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。本发明还提出了一种修正电池荷电状态SOC显示的装置、电子设备及非临时性计算机可读存储介质。

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

[0001] 本公开涉及电池技术领域,特别涉及一种修正电池荷电状态SOC显示的方法、修正电池荷电状态SOC显示的装置、电子设备及非临时性计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 目前,在动力电池充电或放电的过程中,对电池荷电状态SOC的估算通常采用电流积分法或电压预估法,向用户显示的也是通过这种方式获取的SOC。由于传感器噪声以及电
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

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004] 为此,本发明的第一个目的在于提出一种修正电池荷电状态SOC显示的方法,该方法可以通过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。
[0005] 本发明的第二个目的在于提出一种修正电池荷电状态SOC显示的装置。
[0006] 本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0007] 本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
[0008] 为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种修正电池荷电状态SOC显示的方法,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。
[0009] 本发明实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法以通过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。
[0010] 在某些实施方式中,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。
[0011] 在某些实施方式中,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
时刻的的温度、电流、电压。
[0012] 在某些实施方式中,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;
[0013] 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。
[0014] 在某些实施方式中,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所述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,
[0015] 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。
[0016] 在某些实施方式中,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,
[0017] 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。
[0018] 在某些实施方式中,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。
[0019] 在某些实施方式中,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所述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,
[0020] 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。
[0021] 在某些实施方式中,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。
[0022] 本发明第二方面的实施例提供了一种修正电池荷电状态SOC显示的装置,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。
[0023] 本发明实施例的修正电池荷电状态SOC显示的装置以通过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。
[0024] 本发明第三方面的实施例提供了一种电子设备,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。
[0025] 本发明实施例的电子设备,在其上存储的与上述第一方面实施例、第二方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法对应的程序被执行时,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。
[0026] 本发明第四方面的实施例提供了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,该程序被处理器执行时实现本发明第一发明实施例的修正电池荷电状态SOC
显示的方法。
[0027] 本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,在其上存储的与上述第一方面实施例、第二方面实施例、以及第三方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法对应的程
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。
[0028] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0029] 本公开的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0030] 图1为本发明第一实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法的流程图;
[0031] 图2为本发明第一实施例的电池等效一阶RC电路图;
[0032] 图3为本发明第一实施例的电池SOC‑OCV曲线图;
[0033] 图4为本发明第二实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法的流程图;
[0034] 图5为本发明第三实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法的流程图;
[0035] 图6为本发明第四实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法的流程图;
[0036] 图7为本发明第一实施例的修正电池荷电状态SOC显示的装置结构框图;
[0037] 图8为本发明第一实施例的电子设备的结构框图;

具体实施方式

[0038] 下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
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。
[0039] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法、修正电池荷电状态SOC显示的装置、电子设备及非临时性计算机可读存储介
质。
[0040] 请参阅图一,本发明实施方式的修正电池荷电状态SOC显示的方法包括步骤:
[0041] S1:获取电池当前显示的第一SOC,第一SOC通过电流积分法或电压预估法估算得出;
[0042] S2: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;
[0043] S3: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;
[0044] 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。
[0045] 具体地,递推最小二乘法为递推估计算法,其原理在于利用某一时刻的参数估计、存储向量与下一时刻测量的输入和输出值计算新参数值,再根据下一时刻的存储向量与第
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。
[0046] 请参阅图2,电池可以等效为将电池等效为一阶RC模型,IL为电池电流,Ut为电池端电压;U1为电池极化电压,Uoc表示电池开路电压部分,R1和C1表示极化电阻及极化电容。
[0047]
[0048] 式(1)经拉普拉斯变换,再经过双线性变换得式(2)
[0049] Ut(k)=Uoc(k)‑a1Uoc(k‑1)+a1Ut(k‑1)+a2IL(k)+a3IL(k‑1)  (2)
[0050] 在某些实施方式中:
[0051]
[0052] 则R0,R1,C1表示为:
[0053]
[0054] 构建参数矩阵和观测矩阵
[0055] θ(k)=[(1‑a1)Uoc(k) a1(k) a2(k) a3(k)]T
[0056] Φ(k)=[1 Ut(k‑1) IL(k) IL(k‑1)]  (5)
[0057] 则式(2)可写为
[0058] Ut(k)=Φ(k)θ(k)  (6)
[0059] 其中参数矩阵θ(k)通过下列递推过程式得到:
[0060]
[0061] 其中μ为遗忘因子,P为协方差矩阵,K为算法在k时刻的增益。
[0062] 初始化时,假设θ=[θ1 θ2 θ3 θ4]
[0063] 则电池的开路电压OCV为:
[0064] Uoc=θ1/(1‑θ2)  (8)
[0065] 当初始化系统状态和协方差矩阵后,随着数据采集点的增加,参数矩θ(k)不断递推更新,根据当前时刻的温度、电流、电压,在线估算电池当前的开路电压OCV。
[0066] 需要说明的是,通过上述方式获取的电池开路电压OCV是相对精确的。
[0067] 请参阅图3,图中所示为本发明实施方式的电池SOC‑OCV曲线数据。图中电池的开路电压OCV与荷电状态SOC为一一对应关系,根据电池SOC‑OCV曲线,在线获取电池相对精确
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。
[0068] 最后根据以相对精确的第二SOC为基准,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。
[0069] 如此,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,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。
[0070] 在某些实施方式中,本发明的修正电池荷电状态SOC显示的方法,用于修正处于充电状态的电池,在获取电池当前显示的第一SOC,第一SOC通过电流积分法或电压预估法估
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。
[0071] 在某些实施方式中,本发明的修正电池荷电状态SOC显示的方法,用于修正处于放电状态的电池,在获取电池当前显示的第二SOC,第二SOC通过电流积分法或电压预估法估
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。
[0072] 具体地,现有技术在电池充电或放电过程中,可以通过充电或放电功率预估当前时刻电池充满或放空电量所需的时间,据此可以在电池满或放空电量之前预设相应的时
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。
[0073] 因通过递推最小乘法估算电池的开路电压进而获取第二SOC,占用处理资源和存储空间,而在电池充电或放电的末尾阶段所显示的第一SOC才会出现跳变的情况。通过设置
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。
[0074] 请参阅图4,在某些实施方式中,本发明的修正电池荷电状态SOC显示的方法,用于修正处于充电状态的电池,在获取电池当前显示的第一SOC,第一SOC通过电流积分法或电
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;
[0075] 当第一SOC大于或等于第一阈值SOC或电池的电压大于或等于预设的第一阈值电压时,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。
[0076] 具体地,第一阈值SOC和第一阈值电压可以根据实际情况确定,例如第一阈值SOC预设为90%,当第一SOC大于或等于90%时,触发获取第二SOC的程序;或者第一阈值电压预
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。
[0077] 如此,可以通过判断第一SOC是否大于或等于预设的第一阈值SOC,或者判断电池的电压是否大于或等于预设的第一阈值电压,若是,则当触发获取第二SOC的程序,同样能
避免过早的占用处理资源和存储空间。
[0078] 在某些实施方式中,第一SOC的计算公式为SOCt=SOCt‑1+a*AH,其中SOCt‑1为上一时刻电池的荷电状态,SOCt为当前时刻电池的荷电状态,AH为从上一时刻到当前时刻电
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。
[0079] 即,步骤S3包括步骤:
[0080] S31a:对比第一SOC与第二SOC的大小;
[0081] S32a:若第一SOC大于第二SOC,减小第一SOC的变化速率,若第一SOC小于第二SOC,增加第一SOC的变化速率,控制第一SOC按照调整后的变化速率显示。
[0082] 需要说明的是,排除传感器噪声以及电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,电池SOC的增量等于电池充电
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。
[0083] 如此可以修正显示的第一SOC,并在充电的末尾阶段避免显示的第一SOC发生跳变。
[0084] 在某些实施方式中,第一阈值SOC预设为从小到大依次排列的多个,第一阈值电压预设为从小到大依次排列的多个,本发明的修正电池荷电状态SOC显示的方法还包括步骤:
[0085] S4a:判断第一SOC与第二SOC的差的绝对值是否小于或等于SOC第一差阈值;若是,则进入步骤S5a:选取更大的第一阈值SOC或更大的第一阈值电压,进一步判断第一SOC是否
大于或等于预设的第一阈值SOC;
[0086] 若否,则根据当前的第一阈值SOC或第一阈值电压,持续调整显示的第一SOC,直到第一SOC与第二SOC的差的绝对值小于或等于SOC第一差阈值。
[0087] 具体地,例如第一阈值SOC预设为90(%),95(%),97(%),99(%)或者第一阈值电压预设为3550mV,3600mV,3650mV,3700mV等等,SOC第一差阈值预设为1%,若第一SOC与第
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。
[0088] 如此,可以更加精确的修正显示的第一SOC。
[0089] 请参阅图5,在某些实施方式中,本发明的修正电池荷电状态SOC显示的方法,用于修正处于放电状态的电池,在获取电池当前显示的第一SOC,第一SOC通过电流积分法或电
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;
[0090] 当第一SOC小于或等于预设的第二阈值SOC,或者电池的电压小于或等于预设的第二阈值电压时,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。
[0091] 具体地,第二阈值SOC和第二阈值电压可以根据实际情况确定,例如第二阈值SOC预设为10%,当第一SOC大于或等于10%时,触发获取第二SOC的程序;或者第二阈值电压预
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。
[0092] 如此,可以通过判断第一SOC是否小于或等于预设的第二阈值SOC,判断电池的电压是否小于或等于预设的第二阈值电压,若是,则当触发获取第二SOC的程序。
[0093] 在某些实施方式中,第一SOC的计算公式为SOCt=SOCt‑1‑a*AH,其中SOCt‑1为上一时刻电池的荷电状态,SOCt为当前时刻电池的荷电状态,AH为从上一时刻到当前时刻电
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。
[0094] 即,步骤S3包括步骤:
[0095] S31b:对比第一SOC与第二SOC的大小;
[0096] S32b:若第一SOC大于第二SOC,增加第一SOC的变化速率,若第一SOC小于第二SOC,减小第一SOC的变化速率,控制第一SOC按照调整后的变化速率显示。
[0097] 需要说明的是,排除传感器噪声以及电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,电池SOC的减少量等于电池释
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。
[0098] 如此可以修正显示的第一SOC,并在放电的末尾阶段避免显示的第一SOC发生跳变。
[0099] 在某些实施方式中,第二阈值SOC预设为从大到小依次排列的多个,第二阈值电压预设为从大到小依次排列的多个,修正电池荷电状态SOC显示的方法还包括步骤S4b:判断
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;
[0100] 若否,则根据当前的第二阈值SOC或第二阈值电压,持续调整显示的第一SOC,直到第一SOC与第二SOC的差的绝对值是小于或等于SOC第二差阈值。
[0101] 具体地,例如第二阈值SOC预设为25(%),20(%),15(%),10(%)等,SOC第二差阈值预设为1%,若第一SOC与第二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。
[0102] 第二阈值电压预设为从大到小排列的多个的实施例中,修正SOC显示的实施方式与上述情况类似,在此不作赘述。
[0103] 如此,可以更加精确的修正显示的第一SOC。
[0104] 请参阅图6,在某些实施方式中,在步骤S2之后还包括步骤S21:判断第一SOC与第二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。
[0105] 具体地,若第一SOC与第二SOC的差的绝对值大于或等于SOC第三差阈值,可以认为第一SOC与第二SOC的误差较大,需要修正SOC。
[0106] 如此通过优化修正SOC的触发条件,进一步的减少处理器的占用率。
[0107] 请参阅图7,本发明第二方面的实施例提供了一种修正电池荷电状态SOC显示的装置100,包括:获取模块10,用于获取电池当前显示的第一SOC,第一SOC通过电流积分法或电
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。
[0108] 本发明实施例的修正电池荷电状态SOC显示的装置100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。
[0109] 需要说明的是,前述对修正电池荷电状态SOC显示的方法实施例的解释说明也适用于该实施例的修正电池荷电状态SOC显示的装置,此处不再赘述。
[0110] 请参阅图8,本发明实施方式的一种电子设备,包括存储器、处理器;其中,处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序,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。
[0111] 本发明实施例的电子设备,在其上存储的与上述第一方面实施例、第二方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法对应的程序被执行时,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。
[0112] 本发明第四方面的实施例提供了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,该程序被处理器执行时实现本发明第一发明实施例的修正电池荷电状态SOC
显示的方法。
[0113] 本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,在其上存储的与上述第一方面实施例、第二方面实施例、以及第三方面实施例的修正电池荷电状态SOC显示的方法对应的程
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。
[0114] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时
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。
[0115] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
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。
[0116] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连
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。
[0117] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在
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。
[0118] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
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。
[0119] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。