[发明专利]一种退役动力电池组的SOC估算方法

摘要

本发明公开了一种退役动力电池组的SOC估算方法中，针对于每个电池包，首先实时的获取该电池包当前时刻的开路电压；然后通过该电池包的开路电压和SOC之间关系表获取到该电池包当前时刻的SOC值；将每个电池包当前时刻的SOC值进行比较，获取到最小的SOC值，以最小的SOC值为标准，对除该最小的SOC值对应的电池包之外的其他各电池包当前时刻的SOC取相对值；求出除最小的SOC值对应的电池包之外其他所有电池包当前时刻的SOC相对值的平均值，根据平均值与最小的SOC值最终得到电池组当前时刻的SOC值。本发明能够精确且快速针对状况不一致的电池所构成的电池组进行SOC值估算，为退役电池回收再次使用提供了支撑。

主权项

1.一种退役动力电池组的SOC估算方法，其特征在于，所述电池组由多个电池包串联而成，所述估算方法的步骤具体如下：步骤S1、针对于每个电池包，在其连接上负载后，实时的获取该电池包当前时刻的开路电压；然后根据该电池包当前时刻的开路电压，通过该电池包的开路电压和SOC之间的关系表获取到该电池包当前时刻的SOC值；步骤S2、将每个电池包当前时刻的SOC值进行比较，获取到当前时刻最小的SOC值，然后以该当前时刻最小的SOC值为标准，对除该当前时刻最小的SOC值对应的电池包之外的其他各电池包当前时刻的SOC取相对值；步骤S3、求出除当前时刻最小的SOC值对应的电池包之外其他所有电池包当前时刻的SOC相对值的平均值，将上述求取到的平均值与步骤S2获取到的当前时刻最小的SOC值相乘后再加上当前时刻最小的SOC值，以得到电池组当前时刻的SOC值；所述步骤S1中，针对于每个电池包：首先建立每个电池包的Thevenin二阶RC模型，该模型中包括2个串联关系的RC网络，每个RC网络中包括并联的电阻和电容；然后根据每个电池包的Thevenin二阶模型，分别测量出每个电池包在每次完成充电后的初始开路电压，并且根据测量到的初始开路电压计算出初始内阻；最后获取到每个电池包Thevenin二阶RC模型中两个RC网络中的参数；当电池组连接上负载后，进入以下步骤实时的获取每个电池包当前时刻的开路电压：步骤S11、针对于每个电池包，首先测量出该电池包在当前时刻输出电压和输出电流，然后根据上述测量得到的该电池包在当前时刻输出电流、该电池包在上一时刻的开路电压和内阻以及该电池包的Thevenin二阶模型中两个RC网络中的参数计算出该电池包在当前时刻的模型输出电压；步骤S12、针对于每个电池包，将该电池包当前时刻输出电压与模型输出电压相减后得到一个当前时刻的电压变化量，将该当前时刻的电压变化量与电池包上一时刻的开路电压相加后得到电池包当前时刻的开路电压；同时根据电池包当前时刻的开路电压以及当前时刻输出电流和输出电压，获取到电池包当前时刻的内阻；所述步骤S1中，针对于每个电池包，根据测量到的初始开路电压计算出初始内阻的具体过程如下：首先为该电池包两端接上一个确定阻值R的电阻；然后测量该电池包中接入电阻后的输出电流；最后根据以下公式计算出该电池包的初始内阻：其中为第j个电池包的初始内阻；为第j个电池包的初始开路电压；I_j为测量到的第j个电池包中接入阻值为R的电阻后的输出电流；所述步骤S1中，针对于每个电池包，获取到该电池包Thevenin二阶RC模型中两个RC网络中参数的具体过程如下：首先向该电池包Thevenin二阶RC模型依次输入四种频率的交流电压信号，然后测量到对应的四种交流电流：其中v₁至v₄分别为电池包Thevenin二阶RC模型依次输入的四种频率的交流电压，ω₁至ω₄分别为四种交流电压的角频率，i_j1至i_j4分别为电池包Thevenin二阶RC模型依次输入的四种频率的交流电压在模型中产生的电流；为第j个电池包的初始开路电压，为第j个电池包的初始内阻，J为电池组中电池包的总数；然后根据上述公式联立计算得到该电池包Thevenin二阶RC模型中两个RC网络中的参数，包括R_tsj、C_tsj、R_tlj和C_tlj，其中R_tsj、C_tsj分别为第j个电池包的Thevenin二阶RC模型中其中一个RC网络中并联的电阻和电容，R_tlj和C_tlj分别为第j个电池包的Thevenin二阶RC模型中另一个RC网络中并联的电阻和电容；所述步骤S11中，针对于每个电池包，计算出该电池包在当前时刻的模型输出电压为：V_j,model(t)＝E_j(t‑1)+R_j(t‑1)i_j(t)+i_j(t)R_tsj+i_j(t)R_tlj；j＝1,2,3,...,J；其中V_j,model(t)为第j个电池包在当前时刻t的模型输出电压；E_j(t‑1)为第j个电池包在上一时刻t‑1的开路电压；R_j(t‑1)为第j个电池包在上一时刻t‑1的内阻；i_j(t)为测量得到的第j个电池包的当前时刻t输出电流；所述步骤S12中，针对于每个电池包，计算得到该电池包当前时刻的开路电压为：E_j(t)＝E_j(t‑1)+ΔE_j(t)；j＝1,2,3,...,J；其中：ΔE_j(t)＝V_j(t)‑V_j,model(t)；j＝1,2,3,...,J；其中E_j(t)为第j个电池包当前时刻t的开路电压，V_j(t)为测量得到的第j个电池包的当前时刻t的输出电压，ΔE_j(t)为第j个电池包的当前时刻t的电压变化量，J为电池组中电池包的总数；所述步骤S12中，针对于每个电池包，根据该电池包当前时刻的开路电压以及当前时刻输出电流和输出电压，获取到该电池包当前时刻的内阻为：其中R_j(t)为第j个电池包当前时刻的内阻；E_j(t)为第j个电池包当前时刻的开路电压；V_j(t)为测量得到的第j个电池包的当前时刻t的输出电压；i_j(t)为测量得到的第j个电池包的当前时刻t的输出电流；所述步骤S2中，除最小的SOC值对应的电池包之外的其他各电池包当前时刻的SOC相对值为：其中SOC_min(t)为当前时刻最小的SOC值，SOC_x(t)为除最小的SOC值对应的电池包之外其他电池包中第x个电池包当前时刻的SOC值；SOC_x′为除最小的SOC值对应的电池包之外其他电池包中第x个电池包当前时刻的SOC相对值；X为除最小的SOC值对应的电池包之外其他电池包的总数。