[发明专利]一种基于SOC-OCV曲线获得电池剩余能量的方法

说明书

本发明公开了一种基于SOC‑OCV曲线获得电池剩余能量的方法，属于汽车电池领域。它包括如下步骤：S1、采集温度‑额定容量曲线，温度‑总能量曲线以及不同温度下的SOC‑OCV曲线；S2、得到不同温度下的SOC‑剩余能量曲线；S3、将不同温度下的SOC‑剩余能量曲线输入到BMS程序中；S4、根据二维表进行查询，得到实时的剩余能量。本发明首次提出利用SOC‑COV曲线计算已放出的能量的积分得到电池的剩余能量，进而得到不同温度和SOC下的电池的剩余能。本发明只需要测试最基本的电池特性，即可得到较为准确的剩余能量，降低了电池测试的工作量，能够实现在车辆运行过程中得到实时的电池剩余能量。

技术领域

本发明属于汽车电池领域，具体地说，涉及一种基于SOC-OCV曲线获得电池剩余能量的方法。

背景技术

动力电池是将化学能转为电能的装置，其转化过程是一个复杂的物理化学反应过程，而计算动力电池的剩余能量，对于估算电动汽车的剩余行驶里程，避免因车辆没电而不能行驶以及及时给车辆充电等具有至关重要的意义。

SOC，全称是State of Charge，荷电状态，用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。SOC-OCV曲线一般用来估算SOC值，主要根据电池的OCV与电池内部锂离子浓度之间的变化关系，间接地拟合出它与电池SOC之间的一一对应关系，即电池的电动势与电池的SOC之间存在一定的函数关系，由此可以通过开路电压进行测量从而得到电池的SOC值。

剩余能量表示电池从当前时刻到放电截止时刻能够累积释放的能量，现行的得到剩余能量方法一般分为以下几种：(1)利用公式E＝SOC×Q₀×U_bat×SOH来估算动力电池的剩余能量，其中，E表示动力电池的剩余能量，SOC(State of Charge)表示电池组当前的荷电状态，Q₀表示电池的额定容量，U_bat电池组的电压，SOH(Section Of Health)表示电池的健康度。但是该方法只能电池当前时刻的剩余能量，随着电池组的放电，电池的电压越来越低，该方法计算剩余能量时采用当前时刻的电压未考虑未来的放电工况，造成计算结果偏高。(2)用SOC与总能量相乘得到剩余能量，该方法没有考虑到电池的复杂的物理化学反应，电池组在不同的荷电状态与可用能量并不是严格的线性关系。(3)实验室测试得到电池在不同的电流、电压、温度和SOH下的剩余能量值，建立剩余能量参数查询表，在实际运行过程中根据电池的实时电流、电压、温度和SOH来进行查表；该方法前期进行大量的实验才能建立一个4维参数表，需要放出的较大的人力和物力。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有获得剩余能量不准确或者取得有关数据比较耗时耗力的问题，本发明提供一种基于SOC-OCV曲线获得电池剩余能量的方法。本发明能够在保证计算剩余能量的精度情况下，降低计算复杂度，减少程序运行过程中的资源消耗。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于SOC-OCV曲线获得电池剩余能量的方法，包括如下步骤：

S1、采集温度-额定容量曲线，温度-总能量曲线以及不同温度下的SOC-OCV曲线；

S2、计算不同温度下的SOC-OCV曲线中各个SOC对应点的剩余能量，得到不同温度下的SOC-剩余能量曲线；

S3、将不同温度下的SOC-剩余能量曲线输入到BMS程序中；

S4、根据电池实时的温度和SOC值选择不同温度的SOC-剩余能量的二维表进行查询，得到实时的剩余能量。

作为优化方案，步骤S2中，通过以下步骤得到剩余能量，

S21、先计算电池的放出能量UsedEnergy：