[发明专利]一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法

说明书

本发明涉及电池能量技术领域，尤其涉及一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法。一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法包括：S100、切断欲测量的电池单体的电路连接，将其他电池单体连接至电池组电路；S200、测量温度值TE和每个开路电压下的电池单体的荷电状态；S300、获得电池的荷电状态。本发明的一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法，具有以下优势：实现了soc的实时估算，缩小了计算偏差，满足实际应用需求。

技术领域

本发明涉及电池能量技术领域，尤其涉及一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法。

背景技术

近年来，退役动力电池梯次利用是新能源行业一个新兴产业。随着电池模组设计寿命的陆续到期，退役电池如何再利用的问题已逐渐显现。从技术角度看，退役电池可再利用于电池储能领域，但这种大规模、型号不同、状态各异的电池应用对传统储能系统的电池管理方法和装置提出了巨大挑战。现在很多研究机构采用很多办法平衡各电池单体，但是需要检测各电池单体的荷电状态(soc，super capacitor state of charge)，才能有效地平衡各电池单体。现在一般采用BMS的算法，通过闭路电压除以电流估算出内阻，再计算出开路电压，但是在这个过程中，会存在计算误差累计，导致最终开路电压不准确。

采用基于开路电压(ocv，Open circuit voltage)估算电池soc的办法，即，soc-ocv算法是现在最有效的办法。但是，锂电池的soc准确计算在业界一直是一个难题。常用的有安时积分法，开尔曼滤波法等，这些算法实际使用时会受到多种因数影响，soc计算偏差较大，很难满足实际应用需求，尤其是退役电池应用行业，soc计算受到的影响更大。大型的电池系统上都是由上百块电池模组组成，很难实时估算soc。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法，采用在指定温度时，依次旁路各电池模组，获得各电池模组的soc-ocv曲线，将ocv分成若干段，将每段的soc-ocv曲线拟合成直线，通过一次方程获得各段开路电压的曲线，再将各段曲线进行拟合，获得整体soc-ocv曲线，再用同样的方法获得各温度的soc-ocv曲线，解决了会存在计算误差累计，导致最终开路电压不准确，传统电池系统的电池不能从主回路断开，无法得到有效的ocv，无法实时计算soc等的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于开路电压的电池荷电状态的估算方法，包括：

S100、切断欲测量的电池单体的电路连接，将欲测量的所述电池单体以外的电池单体连接至电池组电路；

S200、测量温度值TE和每个开路电压下的所述电池单体的荷电状态；

S300、结合Fa和Fb参数计算出所述电池的荷电状态。

进一步的，在步骤S200中，测量温度值TE和每个开路电压下的所述电池单体的荷电状态的方法包括：

对所述电池单体的荷电状态进行测量时，需要提前形成荷电状态曲线图，将开路电压分为若干段，将每段开路电压的曲线拟合为直线，各段区域的直线方程为：

y＝Fax+Fb，………………(1)

其中，

Fa—直线的斜率；

Fb—直线的截距；

ocv—自变量x，开路电压；

soc—因变量y，荷电状态；

在电池使用之前确定Fa和Fb，将确定的Fa和Fb代入到直线方程公式(1)中获取所述电池单体的荷电状态。

进一步的，在电池使用之前确定Fa和Fb的方法包括：