[实用新型]一种电池组荷电状态估算系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种电池组荷电状态估算系统。

背景技术

动力电池组是电动汽车、储能电站的能量来源，决定了储能系统的运行效率、安全性能和可靠性，因此需要对电池组进行必要的管理和控制。电池组的荷电状态(State Of Charge,SOC)是电池管理系统中最重要的参数之一，通过估算电池组的SOC能够判断电池组之间的新能差异，提前估计电池组出现过充电或者过放电，并且能够估计出电池组的续航能力，因此对电池SOC进行准确的估算是非常必要的，具有重要的现实意义。由于电池组的SOC估算具有诸多复杂因素，呈现很强的非线性变化，造成现有SOC估算的准确性普遍较低。

然而，目前电池管理系统SOC估算方案均存在一定的缺点，例如：

1、通过电压法进行SOC的估算。当电池在充电或者放电状态时，电池的电压与充电或者放电的电流大小有关，并且还与电池的所处的温度有关，所以仅在测量得到电池的实时电压估算电池SOC得到的数值准确度十分有限；如果提高精度则需要将电池的实时充放电电流以及温度纳入SOC的估计输入参数中，这样一来，SOC的估算就变成了多输入参数的一个复杂函数，需要对电池进行建模处理；在电池处在平台电压段时，电池的荷电状态发生较大变化时，电池的电压变化也会相对较少，线性度十分不明显；如果使用开路电压进行SOC标定，则需要在电池静置超过一定的时间后进行电压法的SOC估算，这种方式只适合初始的SOC标定，并不适合实时的SOC估算。综上，电池管理系统自身使用电压法进行SOC估算，需要考虑因素多，需要电池管理系统软件进行复杂的计算，增加了SOC估算的软件开支与复杂度，最终增加了SOC估算的成本。

2、采用电流积分的方式进行SOC的估算。电池组的电池管理系统通过对实时充放电电流进行积分的方式计算放电容量和充电容量，进而计算出电池组荷电状态。此方法在电流稳定时，电流积分比较准确，SOC估算精度较好。但是在电流瞬态波动较大时，电流积分很难做到准确，SOC估算精度较差。另外，充放电积分方式还会受到电流积分累计误差的影响，需要定期进行充放电电压的末端标定，增加了诸多限定条件同样也限制了电流积分法估算电池组SOC的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电池组荷电状态估算系统，实现实时估算SOC值并提高估算准确度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池组荷电状态估算系统，包括：

电池组；

电压单节化模块，用于将实时的电池组总电压转换为单节电芯电压；

电流单节化模块，用于将实时的电池组总电流转换为单节电芯电流；

数据处理中心，用于将单节电芯电压和单节电芯电流估算单节电芯SOC值，并根据单节电芯SOC值计算并得到电池组SOC值。

作为进一步优选的方案，所述电压单节化模块包括：分压单元，用于将实时的电池组总电压进行分压，得到分压电压；运算放大单元，用于将分压电压进行转换为单节电芯电压；

所述分压单元的输入端作为所述电压单节化模块的输入端与所述电池组连接，所述分压单元的输出端与所述运算放大单元的输入端连接，所述运算放大单元的输出端作为所述电压单节化模块的输出端与所述数据处理中心的电压输入端连接。

作为进一步优选的方案，所述电流单节化模块包括：采样电阻，用于采集实时的电池组总电流；分压检测单元，用于将实时的电池组总电流进行电流单节化，得到单节电芯电流；

所述采样电阻串联在电池组的总正端或总负端，所述分压检测单元的第一输入端和第二输入端分别跨接在所述采样电阻两端；所述分压检测单元的输出端与所述数据处理中心的电流输入端连接。

作为进一步优选的方案，所述数据处理中心包括：电量计，用于结合单节电芯电压和单节电芯电流估算单节电芯的SOC值；MCU单元，用于计算得到电池组的SOC值；

所述电量计的电压输入端与所述电压单节化模块的输出端连接，电流输入端与所述电流单节化模块的输出端连接，信号输出端与所述MCU单元的信号输入端连接。

作为进一步优选的方案，所述数据处理中心还包括：

温度检测电阻，用于实时检测电池组的温度，并结合检测得到的温度估算出实时的单节电芯SOC值；

所述温度检测电阻的一端与所述电量计的VCC管脚连接，另一端与所述电量计的TS管脚连接。

作为进一步优选的方案，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻；