[发明专利]一种全工况电池剩余容量确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种全工况电池剩余容量确定方法及系统。该方法包括：获取电池的历史监测信息；获取电池的当前监测温度以及电池的当前电流电压监测点；在关系图中选取第一温度数据和第二温度数据；采用插值方法分别计算在第一温度数据下当前电流电压监测点的第一电池剩余容量，以及在第二温度数据下当前电流电压监测点的第二电池剩余容量；根据第一温度数据、第二温度数据、当前监测温度、第一电池剩余容量和第二电池剩余容量确定当前监测温度下的电池剩余容量。采用本发明的方法及系统，能够提高电池剩余容量SOC的估算精度。

技术领域

本发明涉及电池剩余容量技术领域，特别是涉及一种全工况电池剩余容量确定方法及系统。

背景技术

电池系统是一个非常复杂的系统，其电化学反应过程呈现出高度的非线性特性。准确估算电池的SOC能够有效提高电动汽车的能量利用效率、保证电池组的使用寿命、优化驾驶，对电动汽车的发展具有重要意义。由于电动汽车上电池的使用工况复杂，其参数是非线性的，同时，蓄电池的额定容量会随电池的循环次数、温度、充放电电流大小等因素发生变化，这些原因都使车载电池SOC的估算变得非常困难。

目前，电池SOC的估算方法有的是基于电池的等效电路模型，应用智能算法对电池不同SOC点的等效电路模型参数进行辨识，建立电池模型参数与SOC的映射关系，最后实现了电池SOC的估计。还有的电池SOC的估算方法是基于电池的等效电路模型，应用具有噪声协方差匹配功能的自适应扩展卡尔曼滤波算法实现了电池SOC的估计。还有的电池SOC的估算方法是基于电池的等效电路模型，应用非线性系统状态估计的无迹卡尔曼滤波算法实现了电池SOC的估计。还有的电池SOC的估算方法是基于电池支持向量机算法模型的SOC估计算法。

然而，电池模型实际是一个非常复杂的非线性系统，包含了大量的未知参数。对电池模型进行辨识，需要事先掌握大量的先验知识，如模型阶次、模型结构、各种未知常量，而这些先验知识通常是很难获得的。其次，在电池的实际使用过程中，随着电池剩余容量SOC和老化状态SOH的不断变化，电池模型的参数是随之变化的，并且这种随时间变化的规律也是变化的。因而，上述方法得到的电池剩余容量SOC精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种全工况电池剩余容量方法及系统，能够提高电池剩余容量SOC的估算精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电池剩余容量确定方法，包括：

获取电池的历史监测信息；所述历史监测信息包括温度集合以及根据所述温度集合内每一个温度数据在多种电流工况下建立的电池电压-电池电流-电池剩余容量关系图；

获取电池的当前监测温度以及电池的当前电流电压监测点；所述当前电流电压监测点包括当前电池电压和当前电池电流；

在所述关系图中选取第一温度数据和第二温度数据；所述第一温度数据小于所述当前监测温度，所述第二温度数据大于所述当前监测温度；

采用插值方法分别计算在所述第一温度数据下所述当前电流电压监测点的第一电池剩余容量，以及在所述第二温度数据下所述当前电流电压监测点的第二电池剩余容量；

根据所述第一温度数据、所述第二温度数据、所述当前监测温度、所述第一电池剩余容量和所述第二电池剩余容量确定当前监测温度下的电池剩余容量。

可选的，所述第一电池剩余容量的计算方法，具体包括：

选取与所述第一温度数据对应的关系图中第一电流电压监测点集，同时确定第一电流电压监测点集对应的电池剩余容量；

根据所述第一电流电压监测点集、所述第一电流电压监测点集对应的电池剩余容量和所述当前电流电压监测点，在电压方向进行两次线性插值处理，在电流方向进行一次线性插值处理，得到第一电池剩余容量。