CN112540313B - 修正电池可用容量的方法及车辆、介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种修正电池可用容量的方法及车辆、介质,所述修正电池可用容量的方法,包括:采集电池SOC值;判断所述电池SOC值是否小于等于第一SOC阈值;如果是,获取电池的放电容量和剩余容量,根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量;如果否,获取电池的历史使用参数,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量。该方法可以适用于电池的整个充放电过程,提高电池可用容量的估算精度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,尤其是涉及一种修正电池可用容量的方法以及计算机可读存储介质和一种车辆。
背景技术
随着科技的不断发展,新能源车辆尤其是纯电动车辆作为一种代步工具,正慢慢地进入每一个家庭,用户对车辆的性能要求越来越高,特别是对舒适性的要求,因此,必须要求车辆适应不同的行车需求,尤其,在纯电动车辆使用过程中,电池作为电动车辆中最为关键的部件,用户最关注的性能指标就是续航里程。随着电池的持续使用,电池可用容量缓慢的衰减,客户十分关心电池的真实健康状态,即SOH(State of Health,健康状态),通过相关策略计算电池的健康状态值,以评价电池组还剩余多少容量能被有效利用,帮助客户掌握电池的真实容量情况,保证车辆可靠行驶。
但是,电池在充放电过程中存在平台期,依据电压值对电池SOC(State ofCharge,荷电状态)估计的误差较大,进而影响到对SOH的计算。电池在充放电过程中,受电化学极化、浓度极化、欧姆极化三种极化的影响,造成开路电压与实际检测到的电压存在差异,而这种差异在停止充放电的过程中不是瞬间消除的,通常要经过十几分钟,甚至是一小时以上的时间,使得对估算电池SOH的策略产生障碍。此外,电池的SOC-OCV曲线在30%-100%的范围辨识度极低,即电池电压的微小变化就会造成SOC的大范围变化,此时SOC-OCV曲线法无法使用,难以估算精确。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种修正电池可用容量的方法,该方法可以适用于电池的整个充放电过程,提高电池可用容量的估算精度。
本发明的目的之二在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的目的之三在于提出一种车辆。
为了解决上述问题,本发明第一方面实施例的修正电池可用容量的方法,包括:采集电池SOC值;判断所述电池SOC值是否小于等于第一SOC阈值;如果是,获取电池的放电容量和剩余容量,根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量;如果否,获取电池的历史使用参数,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量。
根据本发明实施例的修正电池可用容量的方法,通过判断电池SOC值是否小于或等于第一SOC阈值,确定相应的电池可用容量修正策略,即在电池SOC值较低时,采用放电容量和剩余容量修正电池当前可用容量,在电池SOC值较高时,采用历史使用参数修正电池当前可用容量,相较于SOC-OCV曲线查询,本发明实施例的方法可以提高电池可用容量的估算精度,以及,在不同电池SOC值时采用不同的修正策略以提高估算精度,可以适用于电池的整个充放电过程,防止车辆抛锚。
在一些实施例中,在所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量之前,所述方法还包括:采集电池温度;判断所述电池温度是否大于或等于温度阈值;如果是,根据所述放电容量和所述剩余容量修正所述电池当前可用容量;如果否,根据所述历史使用参数修正所述电池当前可用容量。其中,由于在低温条件下,电池的实际可用容量会减少,且电池SOC的估算精度会降低,因此,通过电池的温度确定电池可用容量的修正策略,即在电池温度较高时,根据放电容量和剩余容量修正电池当前可用容量,可以确保电池可用容量的估算精度。
在一些实施例中,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:确定所述电池SOC值所在的SOC阈值范围;根据所述SOC阈值范围确定修正系数;根据所述电池当前可用容量、所述放电容量、所述剩余容量计算容量偏差值;根据所述容量偏差值和所述修正系数修正所述电池当前可用容量。通过采用可用容量迭代估算方法,实时根据SOC的变化情况,以及剩余容量与放电容量估算电池可用容量,即将每次计算所得的电池可用容量迭代为电池当前可用容量,以达到更为接近真实值的目的,同时,随着电池SOC放电深度越低,其修正系数越高,计算结果越接近实际值,从而具有自适应性,提高电池可用容量的估算精度。
在一些实施例中,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:确定所述电池SOC值大于第二SOC阈值,获得第一修正系数;判断所述电池当前可用容量是否大于所述放电容量和所述剩余容量的和值;如果是,计算所述电池当前可用容量与所述和值的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第一修正系数减小所述电池当前可用容量;如果否,判断所述电池当前可用容量是否小于所述放电容量和所述剩余容量的和值,如果是,计算所述和值与所述电池当前可用容量的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第一修正系数增大所述电池当前可用容量。
在一些实施例中,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:确定所述电池SOC值大于等于零且小于等于第二SOC阈值,获得第二修正系数;判断所述电池当前可用容量是否大于所述放电容量和所述剩余容量的和值;如果是,计算所述电池当前可用容量与所述和值的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第二修正系数减小所述电池当前可用容量,其中,所述第二修正系数与所述电池SOC值成反向线性关系;如果否,判断所述电池当前可用容量是否小于所述放电容量和所述剩余容量的和值,如果是,计算所述和值与所述电池当前可用容量的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第二修正系数增大所述电池当前可用容量。
在一些实施例中,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,还包括:计算所述电池的SOC变化值;判断所述SOC变化值是否超过预设SOC阈值;如果是,重新修正所述电池当前可用容量。
在一些实施例中,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量,包括:根据所述历史使用参数估算可用容量,以获得估算可用容量;计算所述估算可用容量与所述电池当前可用容量的容量差值;判断所述容量差值的绝对值是否大于容量差阈值;如果是,调整所述电池当前可用容量,且调整幅度为所述容量差值。
在一些实施例中,所述根据所述历史使用参数估算可用容量,以获得估算可用容量,包括:根据所述放电容量计算电池等效放电循环次数,根据所述电池等效放电循环次数获得第一SOH值;获取时间信息,根据所述时间信息计算电池累计运行时间,根据所述电池累计时间获得第二SOH值;获取车辆行驶里程,根据所述车辆行驶里程计算电池累计行驶总里程,根据所述电池累计行驶总里程获得第三SOH值;根据所述第一SOH值、所述第二SOH值和所述第三SOH值估算电池SOH值;根据所述电池SOH值获得所述估算可用容量。通过采用电池SOH历史数据估算方法,根据历史使用参数估算可用容量,以及估算可用容量与电池当前可用容量之间的容量差值,调整并修正电池当前可用容量,即结合充放电循环次数、电池累计运行时间以及车辆行驶里程参数分别估算电池SOH值,并选取其平均值作为电池SOH的估算值,提高对电池SOH值估算的精度。
本发明第二方面实施例的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现上述实施例所述的修正电池可用容量的方法。
本发明第三方面实施例的车辆,包括电池和电池管理器,所述电池管理器用于执行上述实施例所述的修正电池可用容量的方法。
根据本发明实施例的车辆,通过电池管理器执行所述的修正电池可用容量的方法,对于电池的整个充放电过程,可以获得更加精准的电池可用容量,防止车辆抛锚。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的系统框图;
图2是根据本发明一个实施例的修正电池可用容量方法的流程图;
图3是根据本发明一个实施例的修正电池SOH的流程图;
图4是根据本发明一个实施例的根据放电容量和剩余容量修正电池当前可用容量的流程图;
图5是根据本发明一个实施例的迭代可用容量修正SOH的流程图;
图6是根据本发明一个实施例的根据历史使用参数修正电池当前可用容量的流程图;
图7是根据本发明一个实施例的SOH历史数据估算修正SOH的流程图;
图8是根据本发明一个实施例的关于充放电循环次数/运营天数/车辆行驶里程的电池衰减曲线图;
图9是根据本发明一个实施例的SOH历史数据估算方法中修正当前可用容量的流程图;
图10是根据本发明一个实施例的车辆的结构图;
附图标记:
车辆1000;
电池1;电池管理器2;
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
图1为本发明实施例的系统框图,如图1所示,电池管理器实时检测电池的温度、电压和电流信息,并根据电池温度、电压和电流信息,对电池的SOH和SOC状态进行估算。电池为车载储能装置,可进行充放电。
在相关技术中,对于电池SOH的估算,通常采用的方法是先将电池的电量放空,即放电到截止电压,然后再对电池进行满充,从而计算出电池的充电容量,通过SOH=充电容量/出厂标称容量,获得电池的SOH。但是,该方法在实行过程中,由于将车辆放电到截止,即意味着电池电量耗尽,造成车辆抛锚,因此该方法更适合于实验室测量,而不适用于车辆的正常使用过程。
或者,当满足车辆静置长期静置时,通过采用OCV曲线估算电池的SOC值,结合放电电量与充电电量的差值估算出SOH。,但是,该方法在实行过程中,需要长时间的静置,才可以实现SOH估算,且部分电池SOC-OCV曲线在30%-100%这个区间内分辨率较低,如磷酸铁锂电池,难以估算精确。
为了解决上述问题,下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例提供的修正电池可用容量的方法,该方法可以适用于电池的整个充放电过程,提高电池可用容量的估算精度,防止车辆抛锚。
图2为本发明的一个实施例提供的修正电池可用容量方法的流程图。如图2所示,本发明实施例的修正电池可用容量的方法至少包括步骤S1-S4。
步骤S1,采集电池SOC值。
具体地,通过电池管理器实时检测电池的温度、电压和电流信息,并根据电池温度、电压和电流信息对电池的SOC值进行估算,例如,可以采用开路电压法或者安时积分法或者两者相结合的计算方法,获得电池SOC的估算值,在此不作限制。
步骤S2,判断电池SOC值是否小于等于第一SOC阈值,如果是,进入步骤S3,如果否,进入步骤S4。
具体地,通过电池管理器判断电池SOC值是否小于或等于第一SOC阈值,由于在电池SOC较低时,电池管理器的估算精度较高,因此可以根据电池的SOC值的范围,确定采用相对应的修正电池可用容量策略。
步骤S3,获取电池的放电容量和剩余容量,根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量。
具体地,通过电池管理器确定电池SOC值小于或等于第一SOC阈值后,根据电池管理器获取电池的放电容量和剩余容量的信息,进而经过可用容量迭代估算方法,即实时根据SOC值的变化情况,以及根据剩余容量与当前放电容量估算电池可用容量,将每次计算所得的电池可用容量迭代为电池当前可用容量,实现对电池可用容量的修正,从而使电池的可用容量更为接近真实值,提高电池可用容量的估算精度。
步骤S4,获取电池的历史使用参数,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量。
具体地,通过电池管理器确定电池SOC值大于第一SOC阈值后,根据电池管理器获取电池的历史使用参数,例如,电池的充放电循环次数、运行时间以及行驶里程参数等参数信息,经过SOH历史数据估算方法,即根据获取的电池历史使用参数分别估算电池SOH值,并选取其平均值作为电池的SOH估算值,可以提高对SOH值的估算精度,进而经过计算,实现对电池可用容量的修正。
根据本发明实施例的修正电池可用容量的方法,通过判断电池SOC值是否小于或等于第一SOC阈值,确定相应的电池可用容量修正策略,即在电池SOC值较低时,采用可用容量迭代估算方法修正电池当前可用容量,在电池SOC值较高时,采用SOH历史数据估算方法修正电池当前可用容量,相较于SOC-OCV曲线查询,本发明实施例的方法可以提高电池可用容量的估算精度,以及,对于不同电池SOC采用不同的修正策略,可以适用于电池的整个充放电过程,防止车辆抛锚。
在一些实施例中,本发明实施例的修正电池可用容量的方法还包括:采集电池温度;判断电池温度是否大于或等于温度阈值;如果是,根据放电容量和剩余容量修正电池当前可用容量;如果否,根据历史使用参数修正电池当前可用容量。
下面根据附图3对本发明实施例的修正电池可用容量的方法进行举例说明,如图3所示,详细流程如下,其中,SOC1为第一SOC阈值。
S100:电池处于放电过程,执行S101。
S101:判断电池SOC值是否小于等于SOC1。若是,则执行S102;若否,则执行S105。
S102:判断电池温度是否大于等于T1℃。若是,则执行S103;若否,则执行S105。例如,T1的值可以为20℃。
S103:电池管理器进入可用容量迭代修正,执行S104。
S104:电池管理器根据迭代可用容量修正流程中计算的当前电池可用容量修正电池SOH。
S105:电池管理器进入SOH历史数据估算流程。
其中,由于在低温条件下,电池的实际可用容量会减少,且电池SOC的估算精度会降低,因此,通过电池的温度确定电池可用容量的修正策略,即在电池温度较高时,采用可用容量迭代估算方法,可以确保对电池可用容量的估算精度。
下面分别对可用容量迭代估算方法和SOH历史数据估算方法进一步说明。
对于可用容量迭代估算方法,如图4所示,根据放电容量和剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,至少包括步骤S20-S23。
步骤S20,确定电池SOC值所在的SOC阈值范围。
步骤S21,根据SOC阈值范围确定修正系数;
步骤S22,根据电池当前可用容量、放电容量、剩余容量计算容量偏差值;
步骤S23,根据容量偏差值和修正系数修正电池当前可用容量。
具体地,在一些实施例中,通过电池管理器确定电池的SOC值大于第二SOC阈值,且小于等于第一SOC阈值,并获得第一修正系数,其中,当SOC值处于此范围时,由于SOC估算精度较高,因此,在此阶段可以用于估算电池当前可用容量。进一步地,通过电池管理器判断电池当前可用容量是否大于放电容量和剩余容量的和值。如果是,计算电池当前可用容量与和值的差值,以获得容量偏差值,从而根据容量偏差值和第一修正系数减小电池当前可用容量;如果否,计算和值与电池当前可用容量的差值,以获得容量偏差值,从而根据容量偏差值和第一修正系数增大电池当前可用容量。
或者,通过电池管理器确定电池SOC值大于等于零且小于等于第二SOC阈值,并获得第二修正系数,其中,当SOC处于此范围时,电池管理器已经可以精确估算出电池的当前可用容量。进一步地,通过电池管理器判断电池当前可用容量是否大于放电容量和剩余容量的和值。如果是,计算电池当前可用容量与和值的差值,以获得容量偏差值,从而根据容量偏差值和第二修正系数减小电池当前可用容量,其中,第二修正系数与电池SOC值成反向线性关系;如果否,计算和值与电池当前可用容量的差值,以获得容量偏差值,从而根据容量偏差值和第二修正系数增大电池当前可用容量。
进一步地,在一些实施例中,根据放电容量和剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,还包括,根据修正后的电池可用容量计算电池的SOC变化值,进而判断SOC变化值是否超过预设SOC阈值,若超过,则重新修正电池当前可用容量,以使计算结果更接近实际值,提高电池可用容量的估算精度。
根据本发明实施例的通过放电容量和剩余容量修正电池当前可用容量,即采用可用容量迭代估算法,实时根据SOC值的变化情况,以及根据剩余容量与当前放电容量估算电池可用容量,在SOC值发生变化时,将本次计算的电池可用容量迭代为当前电池可用容量,从而使计算结果更为接近真实值,同时,随着SOC放电深度越低,其修正系数越高,可以使得当前电池可用容量逐渐趋于真实值,使其具有自适应的特性,提高电池可用容量的估算精度。
下面根据附图5对可用容量迭代估算方法进行举例说明,如图5所示,详细流程如下,其中,C为电池当前可用容量;C1为从充满电到此刻的放电容量与充电容量的差值,即纯放电容量;C2为此时电池管理器预估的电池剩余容量,C2=C*SOC;SOC1为第一SOC阈值,SOC2为第二SOC阈值。
S01:电池管理器进入可用容量迭代修正流程。
S02:判断电池当前SOC是否满足SOC2<SOC≤SOC1。若是,则执行S04;若否,则执行S03。其中,SOC1可以为30%,SOC2可以为10%。
S03:判断电池当前SOC是否满足0≤SOC≤SOC2。若是,则执行S06;若否,则执行S07。
S04:判断当前是否满足C>C1+C2条件。若是,则电池当前可用容量偏高,需要向下修正,执行S041;若否,则执行S05。
S041:电池管理器计算估算容量偏差值△C,△C=C-(C1+C2),即计算当前放电容量与剩余容量之和与电池当前可用容量的差值,执行S042。
S042:电池管理器根据估算容量偏差值计算修正后的电池可用容量C3,C3=C-K1*△C,执行S08。其中K1为修正系数,K1的值可以为1%。即将估算容量偏差值△C的1%作为当前容量修正值,修正电池当前可用容量。
S05:判断当前是否满足C<C1+C2条件。若是,则电池当前可用容量偏低,需要向上修正,执行S051;若否,则执行S04。
S051:电池管理器计算估算容量偏差值△C,△C=C1+C2-C,即计算当前放电容量与剩余容量之和与电池当前可用容量的差值,执行S052。
S052:电池管理器根据估算容量偏差值计算修正后的电池可用容量C3,C3=C+K1*△C,执行S08。
S06:判断当前是否满足C>C1+C2条件。若是,则电池当前可用容量偏高,需要向下修正,则执行S061;若否,则执行S07。
S061:电池管理器计算估算容量偏差值△C,△C=C-(C1+C2),即计算当前放电容量与剩余容量之和与电池当前可用容量的差值,执行S062。
S062:电池管理器根据估算容量偏差值计算修正后的电池可用容量C3,C3=C-K2*△C,其中K2为修正系数,即将估算容量偏差值△C的K2倍作为当前容量修正值,修正电池当前可用容量,执行S08。其中,K2=(1-0.05*SOC),当SOC=0时,即电池放电截止,则C3=C-△C,即将估算容量偏差△C直接作为容量修正值,修正电池当前可用容量;当SOC=10%时,则C3=1-0.5*△C,即将估算容量偏差△C的0.5倍作为容量修正值,修正电池当前可用容量,随着SOC越低,则修正系数K2值越大,当前容量修正值越大,当前电池可用容量越接近真实值。
S07:电池管理器判断当前是否满足C<C1+C2条件。若是,则电池当前可用容量偏低,需要向上修正,执行S071;若否,则执行S06。
S071:电池管理器计算估算容量偏差值△C,△C=C1+C2-C,即计算当前放电容量与剩余容量之和与电池当前可用容量的差值,执行S072。
S072:电池管理器根据估算容量偏差值计算修正后的电池可用容量C3,C3=C+K2*△C,执行S08。
S08:将电池当前可用容量修正为C3,即令C=C3,执行S09。
S09:根据当前可用容量修正SOH4,SOH4=C/C0。其中,C0为电池出厂额定容量,SOH4为根据可用容量迭代估算方法估算的电池SOH状态,执行S10。
S10:判断SOC变化值是否超过1%,如果是,则进入步骤S01,如果否,则继续等待。
其中,当电池管理器进入可用容量迭代修正流程后,SOC每变化1%,则重新进入迭代估算流程,使得电池可用容量逐渐接近真实值,提高对电池当前可用容量的估算精度,同时,当电池放电至SOC较低状态时,容量修正系数会逐渐增大,修正幅度逐渐提高,可以使当前电池可用容量迅速趋于真实值,避免因SOC估算误差导致的车辆抛锚风险。
对于SOH历史数据估算方法,如图6所示,根据历史使用参数修正电池当前可用容量,至少包括步骤S30-S33。
步骤S30,根据历史使用参数估算可用容量,以获得估算可用容量。
步骤S31,计算估算可用容量与电池当前可用容量的容量差值。
步骤S32,判断容量差值的绝对值是否大于容量差阈值。
步骤S33,如果是,调整电池当前可用容量,且调整幅度为容量差值。
具体地,在实施例中,历史使用参数可以包括电池循环次数、运行时间以及运行总里程数据等参数,进一步地,获取电池放电容量信息,根据放电容量计算电池等效放电循环次数,并根据电池等效放电循环次数获得第一SOH值,以及获取时间信息,根据时间信息计算电池累计运行时间,并根据电池累计时间获得第二SOH值,以及获取车辆行驶里程,根据车辆行驶里程计算电池累计行驶总里程,并根据电池累计行驶总里程获得第三SOH值,从而选取第一SOH值、第二SOH值和第三SOH值的平均值作为电池SOH的估算值,以获得估算可用容量。进而,电池管理器根据获得的估算可用容量,计算其与电池当前可用容量的容量差值,并判断容量差值的绝对值是否大于容量差阈值,若否,则不修正电池当前可用容量,若是,则调整电池当前可用容量,且调整幅度为容量差值,以实现对电池可用容量的修正。
根据本发明实施例的通过历史使用参数修正电池当前可用容量,即采用SOH历史数据估算法,结合充放电循环次数、电池运行时间以及行驶里程参数分别估算电池SOH,并选取其平均值作为动力电池的SOH估算值,以获得估算可用容量,并根据获得的估算可用容量和电池当前可用容量的容量差值,判断其绝对值是否大于容量差阈值,以实现对电池可用容量的修正,从而可以提高对电池可用容量的估算精度。
下面根据附图7对SOH历史数据估算方法进行举例说明,如图7所示,详细流程如下。
S11,电池管理器进入历史数据估算流程。
S12,电池管理器获取电池放电容量信息,并记录每次放电过程中的放电容量CF,执行S120。
S120:根据电池放电容量,计算电池等效放电循环次数,单次电池放电循环次数NF=CF/C,累计放电循环次数NZ为每次放电过程的放电循环次数之和,执行S121。
S121:结合累计循环次数衰减曲线估算SOH1,SOH1为通过循环次数估算的电池SOH状态,累计循环次数衰减曲线通过对电池充放电循环实验测试得到,如图8所示为本发明实施例的充放电循环次数的电池衰减曲线图,执行S15。
S13:获取时间信息,执行S130。
S130:根据时间信息,计算电池等效运行时间,执行S131。例如,电池每运行1天时间,电池累计运营时间TZ增加1天。
S131:结合电池使用时间衰减曲线估算SOH2,SOH2为通过电池使用时间估算的电池SOH状态,累计电池使用时间衰减曲线通过对电池进行运行工况模拟实验测试得到,如图8所示为本发明实施例的运营天数的电池衰减曲线图,执行S15。
S14:获取车辆行驶里程信息,执行S140。
S140:根据车辆行驶里程信息,计算电池等效累计运行里程,执行S141。例如,车辆每运行100km,电池累计运营里程SZ增加100km。
S141:结合电池里程衰减曲线估算SOH3,SOH3为通过电池运行里程估算的电池SOH状态,累计电池运行里程衰减曲线通过对电池进行运行工况模拟实验测试得到,如图8所示为本发明实施例的车辆行驶里程的电池衰减曲线图,执行S15。
S15:根据SOH1、SOH2和SOH3三个估算值的平均值作为电池当前的SOH估算值,执行S16。
S16:根据SOH值估算电池实际可用容量,电池估算可用容量CG=SOH*C0,执行S17。
S17:判断当前是否满足触发可用容量迭代修正条件。若满足,则执行S18;若否,则执行S11。
S18:将SOH1、SOH2和SOH3三个数值修正为SOH4,即将SOH1=SOH2=SOH3=SOH4,执行S19。
S19:修正SOH1、SOH2和SOH3三个数值之后,相应的累计放电循环次数NZ、电池累计运营时间TZ、电池累计运营里程SZ的值进行相应的修正,具体修正值可参考图8中相应的SOH值对应的数值进行修正,以便确保历史数据估算的精确度。
进一步地,当电池管理器处于SOH历史数据估算流程时,电池管理器在电池工作的过程中,实时对电池的估算容量与当前可用容量进行修正估算的详细流程如图9所示,其中,C0为电池出厂额定容量,CG为估算可用容量,C为当前电池可用容量,CG=SOH*C0。
S110:电池管理器处于SOH历史数据估算流程,执行S111。
S111:电池管理器对电池估算可用容量与当前可用容量进行判断,执行S112。
S112:判断估算可用容量是否小于当前可用容量,即判断是否满足CG<C。若是,则执行S114;若否,则执行S113。
S113:判断估算可用容量是否大于当前可用容量,即判断是否满足CG>C。若是,则执行S117;若否,则执行S111。
S114:判断估算容量与当前借用容量差值是否大于0.5%倍的当前可用容量。若是,则执行S115;若否,则执行S116。
S115:将当前可用容量向下修正0.5%,执行S110。
S116:不修正当前可用容量,执行S110。
S117:判断估算容量与当前借用容量差值是否大于0.5%倍的当前可用容量。若是,则执行S118;若否,则执行S116。
S118:将当前可用容量向上修正0.5%,执行S110。
具体地,当检测到估算可用容量与当前可用容量偏差超过0.5%时,电池管理器就会将当前可用容量修正0.5%,使得电池SOH估算的结果能够实时对电池当前可用容量进行修正,同时,由于每次修正的容量值均在较小的范围内,因此使得修正容量的过程是一个渐变的过程,从而减少容量衰减对车辆行驶的影响,可以使驾驶员逐渐适应这一过程,避免出现因容量衰减而造成驾驶员恐慌的现象。
概括来说,根据本发明实施例的修正电池可用容量的方法,通过判断电池SOC值是否小于或等于第一SOC阈值,确定相应的电池可用容量修正策略,即在电池SOC值较高时,采用SOH历史数据估算法,结合充放电循环次数、电池运行时间以及行驶里程参数分别估算电池SOH值,并选取其平均值作为电池的SOH估算值,提高电池SOH估算的精度,此外,结合可用容量迭代估算法,可以同步修正SOH,且同时修正电池循环次数、运行时间以及运行总里程数据,使得历史使用参数估算SOH的精度得到进一步提高;在电池SOC值较低时,采用可用容量迭代估算法,实时根据SOC值的变化情况,以及剩余容量与放电容量估算电池可用容量,将每次计算所得的电池可用容量迭代为当前电池可用容量,以使计算结果更加接近真实值,提高对电池可用容量的估算精度,且具有自适应性,可以适用于电池的整个充放电过程,避免出现车辆抛锚的情况。
本发明第二方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被执行时实现上述实施例的修正电池可用容量的方法。
本发明第三方面实施例提供一种车辆,如图10所示,该车辆1000包括电池1和电池管理器2。
其中,电池管理器2用于执行上述实施例的修正电池可用容量的方法。
根据本发明实施例的车辆1000,通过电池管理器2执行上面实施例的修正电池可用容量的方法,可以获得更加精准的电池可用容量,防止车辆抛锚。
在本说明书的描述中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种修正电池可用容量的方法,其特征在于,所述方法包括:
采集电池SOC值;
判断所述电池SOC值是否小于等于第一SOC阈值;
如果是,获取电池的放电容量和剩余容量,根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量;
如果否,获取电池的历史使用参数,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量;
其中,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:
确定所述电池SOC值所在的SOC阈值范围;
根据所述SOC阈值范围确定修正系数;
根据所述电池当前可用容量、所述放电容量、所述剩余容量计算容量偏差值;
根据所述容量偏差值和所述修正系数修正所述电池当前可用容量。
2.根据权利要求1所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,在所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量之前,所述方法还包括:
采集电池温度;
判断所述电池温度是否大于或等于温度阈值;
如果是,根据所述放电容量和所述剩余容量修正所述电池当前可用容量;
如果否,根据所述历史使用参数修正所述电池当前可用容量。
3.根据权利要求1所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:
确定所述电池SOC值大于第二SOC阈值,获得第一修正系数;
判断所述电池当前可用容量是否大于所述放电容量和所述剩余容量的和值;
如果是,计算所述电池当前可用容量与所述和值的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第一修正系数减小所述电池当前可用容量;
如果否,判断所述电池当前可用容量是否小于所述放电容量和所述剩余容量的和值,如果是,计算所述和值与所述电池当前可用容量的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第一修正系数增大所述电池当前可用容量。
4.根据权利要求1所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,包括:
确定所述电池SOC值大于等于零且小于等于第二SOC阈值,获得第二修正系数;
判断所述电池当前可用容量是否大于所述放电容量和所述剩余容量的和值;
如果是,计算所述电池当前可用容量与所述和值的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第二修正系数减小所述电池当前可用容量,其中,所述第二修正系数与所述电池SOC值成反向线性关系;
如果否,判断所述电池当前可用容量是否小于所述放电容量和所述剩余容量的和值,如果是,计算所述和值与所述电池当前可用容量的差值,以获得所述容量偏差值,根据所述容量偏差值和所述第二修正系数增大所述电池当前可用容量。
5.根据权利要求1所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,所述根据所述放电容量和所述剩余容量进行迭代估算,以修正电池当前可用容量,还包括:
计算所述电池的SOC变化值;
判断所述SOC变化值是否超过预设SOC阈值;
如果是,重新修正所述电池当前可用容量。
6.根据权利要求1所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,根据所述历史使用参数修正电池当前可用容量,包括:
根据所述历史使用参数估算可用容量,以获得估算可用容量;
计算所述估算可用容量与所述电池当前可用容量的容量差值;
判断所述容量差值的绝对值是否大于容量差阈值;
如果是,调整所述电池当前可用容量,且调整幅度为所述容量差值。
7.根据权利要求6所述的修正电池可用容量的方法,其特征在于,所述根据所述历史使用参数估算可用容量,以获得估算可用容量,包括:
根据所述放电容量计算电池等效放电循环次数,根据所述电池等效放电循环次数获得第一SOH值;
获取时间信息,根据所述时间信息计算电池累计运行时间,根据所述电池累计时间获得第二SOH值;
获取车辆行驶里程,根据所述车辆行驶里程计算电池累计行驶总里程,根据所述电池累计行驶总里程获得第三SOH值;
根据所述第一SOH值、所述第二SOH值和所述第三SOH值估算电池SOH值;
根据所述电池SOH值获得所述估算可用容量。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-7任一项所述的修正电池可用容量的方法。
9.一种车辆,其特征在于,包括电池和电池管理器,所述电池管理器用于执行如权利要求1-7任一项所述的修正电池可用容量的方法。
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