[发明专利]一种动力电池SOC估算方法

说明书

本发明提供了一种动力电池SOC估算方法，包括：A：在不同电流强度下对动力电池进行放电，获取动力电池的容量与电流强度的关系；B：在恒定电流下对动力电池进行放电，获得动力电池的稳态开路电压得到SOC值与稳态开路电压之间的关系；C：利用仿真实验台模拟使用动力电池驱动的车辆在不同加速度和加速时间下的SOC消耗量；D：引入S型函数和动态容量的安时积分算法计算SOC消耗量，并通过步骤C得到的SOC消耗量计算S型函数的参数；E：标定不同加速度下的S型函数的参数关系，得到与加速度相关的S型函数，在传统的安时积分算法上引入动态容量与S型函数，得到SOC的计算公式。本发明提供的动力电池SOC估算方法在提高SOC估算精度的同时减少了算法的计算量。

技术领域

本发明涉及新能源汽车人电池管理技术领域，尤其涉及一种动力电池SOC估算方法。

背景技术

汽车工业的快速发展，使得全球的煤炭、石油、天然气等不可再生能源的消耗急剧增加，传统燃料的巨大消耗不仅加速了全球能源的枯竭速度，而且给地球环境带来极大的破坏。不断恶化的环境问题和能源危机迫使汽车行业朝着清洁、高效、可持续化的方向发展。

近年来，随着人们的环保理念不断深入以及电力驱动载具的成功应用，使得以纯电驱动的汽车(Electric Vehicles)得到飞速的发展。纯电动汽车凭借其节能、零排放、低噪音、底散热、易操作、易维护等优点，已被全球众多国家列为首要发展战略，投入大量的人力、物力资源进行研究。锂离子电池已经成为新能源汽车的主流动力源之一，为延长锂电池使用寿命，提升锂电池使用安全，必须对其进行科学有效的管理。伴随着电池的监管与使用应运而生的BMS(Battery Management System，电池管理系统)设计的好坏直接影响着整车的性能及电池的安全性。电池管理系统中各功能的实现依赖于电池的SOC(State ofcharge，荷电状态)，电池的SOC定义为电池的剩余容量占额定容量的百分比，准确的估计出动力电池的SOC是BMS系统设计的重要环节。然而，在实际应用中SOC的值不能通过直接测量得到，想要获取较为精准的SOC值，必须通过其他外部参数如，开路电压、端电压、电流、温度等间接计算得到。

目前，电池管理系统SOC估算主要采用安时积分法，而电池可用容量受到温度、放电倍率、寿命等因素的影响。这会导致SOC的估算在不同放电环境、不同放电工况下产生不同程度的误差，特别是极温或电流波动剧烈的情况下，误差更大。SOC估算的精度直接影响整车行驶的安全性、舒适性、经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够消除加速过程中的误差从而提高计算精度的动力电池SOC估算方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种动力电池SOC估算方法，包括以下步骤：

步骤A：在不同电流强度下对动力电池进行放电，获取动力电池的总容量与放电电流强度的关系；

步骤B：在恒定电流下对动力电池进行放电，在不同SOC值下测量动力电池的稳态开路电压得到SOC值与稳态开路电压之间的关系；

步骤C：利用仿真实验台模拟使用动力电池驱动的车辆在不同加速度和加速时间下的SOC消耗量；

步骤D：引入S型函数和动态容量的安时积分算法计算SOC消耗量，并通过步骤C得到的SOC消耗量计算S型函数的参数；

步骤E：标定不同加速度下的S型函数的参数关系，得到与加速度相关的S型函数，在传统的安时积分算法上引入动态容量与S型函数，得到SOC的计算公式。

优选地，步骤A所述的动力电池总容量与放电电流强度的关系为：

其中，表示该动力电池在放电电流为i时的总容量，β_x,x∈[1,n]和均为常数。