[发明专利]电池荷电状态的估计方法及系统

说明书

本发明公开了一种电池荷电状态的估计方法及系统。所述估计方法包括以下步骤：S₁、获取待测电池的充放电数据，并根据所述充放电数据计算所述待测电池的特征变量；S₂、将所述待测电池的特征变量输入至相关模型，以获取所述待测电池的最大可用容量；所述相关模型表征特征变量与最大可用容量的定量关系；S₃、获取所述待测电池的剩余容量，并根据所述剩余容量和所述最大可用容量估计所述待测电池的荷电状态。本发明通过相关模型实现了在线估算电池的当前最大可用容量，在此基础上实现电池全生命周期的SOC计算，解决了随着电池容量衰减SOC估算误差变大的问题。且本发明的算法简单实用，复杂度低，适用于嵌入式BMS系统。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种适用于嵌入式BMS系统的电池荷电状态的估计方法及系统。

背景技术

电池核电状态(SOC)是电池管理系统中最重要的参数，SOC估计的准确性对系统的稳定运行和安全性具有重要意义。SOC的定义如下：SOC＝剩余容量/最大可用容量，一般将电池出厂容量作为最大可用容量，并估计SOC。出厂时刻，最大可用容量等于出厂容量，随着电池使用，最大可用容量会小于出厂容量。

现有技术中，SOC估算方法很少考虑循环寿命对容量的影响，无法确定电池容量与最大容量的定量关系，而锂电池的容量会随着使用次数的增加而衰减，简单的使用剩余容量与电池出厂容量的比值作为SOC的估计值，这种做法在电池出厂时具有较高的准确性，随着电池循环使用容量逐步衰减，SOC的估计值误差会越来越大。现有技术中也有针对电池老化的SOC估算方法，但其需要对大量的数据进行运算，方法复杂，由于嵌入式系统BMS的计算和存储能力有限，上述方法不适用于嵌入式BMS系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的SOC估算方法要么存在由于未考虑循环寿命对容量的影响导致不能准确估计电池的荷电状态，要么方法复杂，运算量大的缺陷，提供一种准确度高、算法复杂度低，适用于嵌入式BMS系统的电池荷电状态的估计方法及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池荷电状态的估计方法，所述估计方法包括以下步骤：

S₁、获取待测电池的充放电数据，并根据所述充放电数据计算所述待测电池的特征变量；

S₂、将所述待测电池的特征变量输入至相关模型，以获取所述待测电池的最大可用容量；

所述相关模型表征特征变量与最大可用容量的定量关系；

S₃、获取所述待测电池的剩余容量，并根据所述剩余容量和所述最大可用容量估计所述待测电池的荷电状态。

较佳地，步骤S₂之前，所述估计方法还包括建立相关模型的步骤；

所述建立相关模型的步骤，具体包括：

S₁₁、获取与所述待测电池的型号相同的多个电池的寿命衰减数据；

S₁₂、根据所述寿命衰减数据构建电池的特征变量并计算容量数据序列；

S₁₃、基于最小二乘法拟合所述容量数据序列和特征变量，以构建相关模型。

较佳地，步骤S₁₂之前，还包括：

基于数字滤波法对所述寿命衰减数据平滑去噪。

较佳地，所述特征变量包括：等压降放电安时和/或等压降充电安时；

所述等压降放电安时表征每个充放电周期中将电池按照等压降放电后所对应的安时数；