一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法
阅读：63发布：2022-08-14
专利汇可以提供一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电池 管理技术领域，公开了一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法。该SOE估计方法包括：检测 单体 电池的实际工作 电流 ；根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；根据SOC值、预存的SOC值与开路 电压 的对应关系，估计单体电池的SOE值；判断单体电池是否处于均衡状态；在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的 能量 补充；根据能量补充对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。该SOE估计方法通过均衡电流对进行补电式主动均衡的单体电池的SOE值进行校正，以提升对 电池组 SOE估计的准确度。，下面是一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法专利的具体信息内容。
1.一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测单体电池的实际工作电流；
根据所述实际工作电流估计所述单体电池的SOC值；
根据所述SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计所述单体电池的SOE值；
判断所述单体电池是否处于均衡状态；
在判断所述单体电池处于均衡状态的情况下，获取所述单体电池的均衡电流；
根据所述均衡电流，计算所述单体电池进行均衡而产生的能量补充；
根据所述能量补充对所述单体电池的SOE值进行校正，获得并存储所述单体电池的校正后的SOE值。
2.根据权利要求1所述的SOE估计方法，其特征在于，所述SOE估计方法还包括：
在判断所述单体电池未处于均衡状态的情况下，存储所述单体电池的SOE值。
3.根据权利要求2所述的SOE估计方法，其特征在于，所述SOE估计方法还包括：
根据存储的所述单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
4.根据权利要求1所述的SOE估计方法，其特征在于，根据所述SOC值、预存的SOC值与电池开路电压的对应关系，估计所述单体电池的SOE值，具体包括：
根据所述SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得所述单体电池的开路电压；
根据所述开路电压，采用安时积分法估计所述单体电池的SOE值。
5.根据权利要求1所述的SOE估计方法，其特征在于，预存的SOC值与电池开路电压的对应关系为SOC值与开路电压的一一对应关系表。
6.根据权利要求5所述的SOE估计方法，其特征在于，对应关系表中的SOC值为0％～
100％之间的多个等间隔的数值。
7.根据权利要求6所述的SOE估计方法，其特征在于，根据所述SOC值或者所述校正后的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得所述单体电池的开路电压包括：
在所述对应关系表中包含所述SOC值或者所述校正后的SOC值的情况下，查表获得与所述SOC值或者所述校正后的SOC值对应的所述单体电池的开路电压；
在所述对应关系表中未包含所述SOC值或者所述校正后的SOC值的情况下，从所述对应关系表中确定与所述SOC值或者所述校正后的SOC值相邻的两个参考SOC值SOC1和SOC2，其中所述SOC值或者所述校正后的SOC值位于所述两个参考SOE值SOC1和SOC2之间；
根据公式(1)估计所述单体电池的开路电压：
其中，Voc为估计出的单体电池的开路电压，SOC为估计得到的或者估计并校正得到的单体电池的SOC值，SOC1和SOC2为对应关系表中与SOC值相邻的两个参考SOC值，Voc1和Voc2分别为对应关系表中与SOC1和SOC2对应的开路电压。
8.根据权利要求1所述的SOE估计方法，其特征在于，采用安时积分法估计所述单体电池的SOC值。
一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电池管理技术领域，具体地，涉及一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法。
背景技术
[0002] 受能源危机与环境危机的影响，电动汽车得到了快速发展。针对电动汽车而言，对其续航里程的估计一直是一项技术难题，目前常用锂电池荷电状态(State-of-Charge，SOC)来对其续航里程进行评判，但是SOC与电动汽车续航流程并不呈线性变化，在电池组放电末期，SOC的变化要快过可续航里程，这就导致了用户对电动汽车续航里程的误判。
[0003] 锂电池能量状态(State-of-Energy，SOE)与电动汽车续航里程密切相关，用SOE替SOC做续航里程判断是一种更好的方式。然而，电池组在实际运行过程中，均衡的开启，会对电池组能量状态产生影响，尤其是补电式主动均衡。电池补电式主动均衡通过外接电源对电池组中电量较低的单体电池进行补电，以使得电池组内各个单体电池的能量达到一致，单体电池的充电会导致电池组能量的增加，且补电式主动均衡的均衡电流往往较大，从而使整个电池组的能量状态估计产生较大误差。因此，在对电池SOE进行估计时，考虑电池均衡的影响因素才能得到更加准确的估计结果。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法考虑了电池补电式主动均衡补充的能量对电池SOE值的影响，提升了SOE估计的准确性。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的实施方式提供一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法包括以下步骤：检测单体电池的实际工作电流；根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；判断单体电池是否处于均衡状态；在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的能量补充；根据能量补充对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。
[0006] 优选地，该SOE估计方法还包括：在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，存储单体电池的SOE值。。
[0007] 优选地，该SOE估计方法还包括：根据存储的单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0008] 优选地，根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值，具体包括：根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得单体电池的开路电压；根据开路电压，采用安时积分法估计单体电池的SOE值。
[0009] 优选地，预存的SOC值与开路电压的对应关系为SOC值与开路电压的一一对应关系表。
[0010] 优选地，对应关系表中的SOC值为0％～100％之间的多个等间隔的数值。
[0011] 优选地，根据SOC值或者校正后的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得单体电池的开路电压包括：在对应关系表中包含SOC值或者校正后的SOC值的情况下，查表获得与SOC值或者校正后的SOC值对应的单体电池的开路电压；在对应关系表中未包含SOC值或者校正后的SOC值的情况下，从对应关系表中确定与SOC值或者校正后的SOC值相邻的两个参考SOC值SOC1和SOC2，其中SOC值或者校正后的SOC值位于两个参考SOE值SOC1和SOC2之间；根据公式(1)估计单体电池的开路电压：
[0012]
[0013] 其中，Voc为估计出的单体电池的开路电压，SOC为估计得到的或者估计并校正得到的单体电池的SOC值，SOC1和SOC2为对应关系表中与SOC值相邻的两个参考SOC值，Voc1和Voc2分别为对应关系表中与SOC1和SOC2对应的开路电压。
[0014] 优选地，采用安时积分法估计单体电池的SOC值。
[0015] 通过上述技术方案，通过均衡电流对进行补电式主动均衡的单体电池的SOE值进行校正，以提升对电池组SOE估计的准确度。
[0018] 图1是根据本发明的一实施方式的基于电池均衡的SOE估计方法的流程图；
[0019] 图2是根据本发明的一实施方式的基于电池均衡的SOE估计方法的流程图；
[0020] 图3示出了本发明的一实施方式的电池被动均衡的电路原理图；
[0021] 图4是根据本发明的一实施方式的基于电池被动均衡的SOE估计方法的流程图；
[0022] 图5是根据本发明的一实施方式的基于电池被动均衡的SOE估计方法的流程图；
[0023] 图6示出了本发明的一实施方式的电池补电式主动均衡的电路原理图；
[0024] 图7是根据本发明的一实施方式的基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法的流程图；
[0025] 图8是根据本发明的一实施方式的基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法的流程图；
[0026] 图9示出了本发明的一实施方式的电池能量搬移式主动均衡的电路原理图；
[0027] 图10是根据本发明的一实施方式的基于电池能量搬移式主动均衡的SOE估计方法的流程图；
[0028] 图11是根据本发明的一实施方式的SOE估计装置的示意框图。
具体实施方式
[0029] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0030] 图1是根据本发明的一实施方式的基于电池均衡的SOE估计方法的流程图。如图1所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法可以包括：
[0031] 对电池组中的各个单体电池执行以下操作：
[0032] 在步骤S101中，估计单体电池的SOC值；
[0033] 在步骤S102中，判断该单体电池是否处于均衡状态；
[0034] 在步骤S103中，在判断该单体电池处于均衡状态的情况下，获取该单体电池的均衡电流；
[0035] 在步骤S104中，根据获取的该单体电池的均衡电流，对该单体电池的SOC值进行校正，以获得校正后的SOC值；
[0036] 在步骤S105中，根据校正后的SOC值、预存的SOC值与电池开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值。
[0037] 在本发明的一实施方式中，SOE估计方法还可以包括；
[0038] 在步骤S106中，在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值。
[0039] 组成电池组的单体电池例如是可以锂电池。例如可以采用安时积分法估计电池组中各个单体电池的SOC值，具体可以采用公式(1)来表示：
[0040]
[0041] 其中，SOCx(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的瞬时荷电状态；
[0042] SOCx(0)为电池组内的第x节单体电池的初始荷电状态；η为充放电倍率对电池容量的影响，常设为1；ix(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的实际工作电流，C0为单体电池的额定容量，例如可以默认各个单体电池的额定容量相同。
[0043] 在本发明的一实施方式中，例如可以通过实时检测各个单体电池的均衡电流来判断单体电池是否处于均衡状态。若某节单体电池的均衡电流为零，则说明该单体电池的均衡未开始；若某节单体电池的均衡电流为非零值，则说明该单体电池的均衡开启。各个单体电池的实际工作电流和均衡电流例如可以通过电流传感器检测，也可以通过BMS来检测。
[0044] 在判断某节单体电池处于均衡状态的情况下，可以采用公式(2)来校正该单体电池的SOC值：
[0045]
[0046] 其中，SOC′x(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的校正后的瞬时荷电状态，iBx(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的均衡电流。
[0047] 在电池组开始使用前，检测不同SOC值下的电池开路电压，并存储于例如电池管理系统(Battery Management System，BMS)中。在本发明的一实施方式中，预存的SOC值与电池开路电压的对应关系例如可以是如表1所示的SOC值与电池开路电压的一一对应关系表。
[0048] 表1 SOC值与电池开路电压的对应关系表
[0049]SOC％ OCV SOC％ OCV SOC％ OCV SOC％ OCV SOC％ OCV
0 2698.4 20 3276.3 40 3309.8 60 3318.5 80 3344.5
4 3118.8 24 3292.4 44 3311 64 3332.1 84 3345.7
8 3221.7 28 3302.3 48 3312.3 68 3344.5 88 3345.7
12 3229.2 32 3308.5 52 3312.3 72 3344.5 92 3344.5
16 3251.5 36 3309.8 56 3314.7 76 3344.5 96 3347
100 3351.9
0 2698.4 20 3276.3 40 3309.8 60 3318.5 80 3344.5
4 3118.8 24 3292.4 44 3311 64 3332.1 84 3345.7
8 3221.7 28 3302.3 48 3312.3 68 3344.5 88 3345.7
12 3229.2 32 3308.5 52 3312.3 72 3344.5 92 3344.5
16 3251.5 36 3309.8 56 3314.7 76 3344.5 96 3347
100 3351.9
[0050] 对应关系表中的SOC值例如可以是0％～100％之间的多个等间隔的数值。如表1中示出的便是0％～100％之间的、间隔为4％的SOC值分别对应的电池开路电压。
[0051] 在本发明的一实施方式中，根据SOC值或者校正后的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值，具体可以包括：
[0052] 根据SOC值或者校正后的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得单体电池的开路电压；
[0053] 根据开路电压，采用安时积分法估计单体电池的SOE值。
[0054] 而基于SOC值与电池开路电压的对应关系表，根据SOC值或者校正后的SOC值获得单体电池的开路电压具体可以包括：
[0055] 在对应关系表中包含SOC值或者校正后的SOC值的情况下，查表获得与SOC值或者校正后的SOC值对应的单体电池的开路电压；
[0056] 在对应关系表中未包含SOC值或者校正后的SOC值的情况下，
[0057] 从对应关系表中确定与SOC值或者校正后的SOC值相邻的两个参考SOC值SOC1和SOC2，其中SOC值或者校正后的SOC值位于两个参考SOE值SOC1和SOC2之间；
[0058] 根据公式(3)估计单体电池的开路电压：
[0059]
[0060] 其中，Voc为估计出的单体电池的开路电压，SOC为估计得到的或者估计并校正得到的单体电池的SOC值，SOC1和SOC2为对应关系表中与SOC值相邻的两个参考SOC值，Voc1和Voc2分别为对应关系表中与SOC1和SOC2对应的开路电压。
[0061] 根据开路电压，采用安时积分法估计单体电池的SOE值的具体计算公式例如可以采用公式(4)来表示：
[0062]
[0063] 其中，SOEx(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的能量状态值，SOEx(0)为初始时刻电池组内的第x节单体电池的能量状态值，Voc-x(t)为与t时刻第x节电池的SOC值SOCx(t)或者校正后的SOC值SOC′x(t)对应的开路电压，Voc(0)为单体电池满电时的开路电压，例如可以默认各个单体电池的满电开路电压相同。
[0064] 图2是根据本发明的一实施方式的基于电池均衡的SOE估计方法的流程图。如图2所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池均衡的SOE估计方法，与图1相比，图2所示的SOE估计方法还可以包括：
[0065] 在步骤S207中，根据单体电池的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0066] 具体地，假设电池组由各个单体电池串联而成，则电池组的SOE值等于各个单体电池的SOE值之和，电池组的SOE值可以采用公式(5)来表示：
[0067]
[0068] 其中，SOE(t)为t时刻电池组的总的能量状态值，n为电池组内串联的单体电池的数量。
[0069] 在本发明的另一实施方式中，对于处于均衡状态的单体电池，估计SOE的步骤也可以是先根据单体电池的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得单体电池的开路电压，根据开路电压估计单体电池的SOE值，然后再根据均衡电流对单体电池的SOE值进行校正。
[0070] 电池均衡方式又分为被动均衡和主动均衡，在本发明的多个实施方式中，还分别提供了基于被动均衡、补电式主动均衡和能量搬移式主动均衡的电池SOE估计方法及装置。
[0071] 图3示出了本发明的一实施方式的电池被动均衡的电路原理图。如图3所示，电池组中的各个单元电池的两端分别并联有一功率电阻R，通过在被均衡的单体电池的两端并联功率电阻放电，消耗电量较高的单体电池的能量以使得电池组内各个单体电池的能量达到一致。图3中，标记B1、B2、……、Bn表示组成电池组的单体电池；K1、K2、……、Kn表示可控开关；U1、U2、……、Un为均衡电流传感器，分别用于检测单体电池B1、B2、……、Bn的均衡电流。
[0072] 图4是根据本发明的一实施方式的基于电池被动均衡的SOE估计方法的流程图。如图4所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池被动均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法可以包括：
[0073] 对电池组中包括的各个单体电池执行以下操作：
[0074] 在步骤S301中，检测单体电池的实际工作电流；
[0075] 在步骤S302中，根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；
[0076] 在步骤S303中，根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；
[0077] 在步骤S304中，判断单体电池是否处于均衡状态；
[0078] 在步骤S305中，在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；
[0079] 在步骤S306中，根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的能量消耗；
[0080] 在步骤S307中，根据能量消耗对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。
[0081] 单体电池的能量消耗例如也可以采用能量状态百分比来表示。在本发明的一实施方式中，采用积分法计算单体电池的能量消耗，具体计算方法可以采用公式(6)来表示：
[0082]
[0083] 其中，ΔSOEx(t)为t时刻电池组内第x节单体电池进行被动均衡产生的能量消耗，iBx(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的均衡电流，Voc-x(t)为与t时刻第x节电池的SOC值SOCx(t)对应的开路电压。
[0084] 对于处于被动均衡状态的单体电池而言，t时刻其能量状态为在步骤S303中估计出的SOE值减去其因进行被动均衡而产生的能量消耗。未处于均衡状态的单体电池，没有能量消耗，其在t时刻的能量即为在步骤S303中估计出的SOE值。
[0085] 在本发明的一实施方式中，该SOE估计方法还可以包括：
[0086] 在步骤S308中，在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，直接存储单体电池的SOE值。
[0087] 图5是根据本发明的一实施方式的基于电池被动均衡的SOE估计方法的流程图。如图5所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池被动均衡的SOE估计方法，与图4相比，该SOE估计方法还可以包括：
[0088] 在步骤S409中，根据存储的单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0089] 串联电池组的SOE值可以采用公式(7)来表示：
[0090]
[0091] 其中，SOE(t)为t时刻电池组的总的能量状态值，m1为从初始时刻至t时刻进行过主动均衡的单体电池的数量。
[0092] 图6示出了本发明的一实施方式的电池补电式主动均衡的电路原理图。如图6所示，电池补电式主动均衡通过外接电源对电池组中电量较低的单体电池进行补电，以使得电池组内各个单体电池的能量达到一致。图6中标记DCDC表示隔离式直流-直流转换器，U表示均衡电流传感器，用于检测均衡电流，K1、K2、K3均为可控开关，B1、B2、……、Bn表示组成电池组的单体电池。
[0093] 图7是根据本发明的一实施方式的基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法的流程图。如图7所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法可以包括：
[0094] 对电池组中包括的各个单体电池执行以下操作：
[0095] 在步骤S501中，检测单体电池的实际工作电流；
[0096] 在步骤S502中，根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；
[0097] 在步骤S503中，根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；
[0098] 在步骤S504中，判断单体电池是否处于均衡状态；
[0099] 在步骤S505中，在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；
[0100] 在步骤S506中，根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的能量补充；
[0101] 在步骤S507中，根据能量补充对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。
[0102] 单体电池的能量补充例如也可以采用能量状态百分比来表示。在本发明的一实施方式中，采用积分法计算单体电池的能量补充，具体计算方法可以采用公式(8)来表示：
[0103]
[0104] 其中，ΔSOE′x(t)为t时刻电池组内第x节单体电池进行补电式主动均衡产生的能量补充，iBx(t)为t时刻电池组内的第x节单体电池的均衡电流，Voc-x(t)为与t时刻第x节电池的SOC值SOCx(t)对应的开路电压。
[0105] 对于处于补电式主动均衡状态的单体电池而言，t时刻其能量状态为在步骤S503中估计出的SOE值加上其因进行补电式主动均衡而产生的能量补充。未处于均衡状态的单体电池，没有能量消耗，其在t时刻的能量即为在步骤S503中估计出的SOE值。
[0106] 在本发明的一实施方式中，该SOE估计方法还可以包括：
[0107] 在步骤S508中，在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，直接存储单体电池的SOE值。
[0108] 图8是根据本发明的一实施方式的基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法的流程图。如图8所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法，与图7相比，该SOE估计方法还可以包括：
[0109] 在步骤S609中，根据存储的单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0110] 串联电池组的SOE值可以采用公式(9)来表示：
[0111]
[0112] 其中，SOE(t)为t时刻电池组的总的能量状态值，m2为从初始时刻至t时刻进行过补电式主动均衡的单体电池的数量。
[0113] 图9示出了本发明的一实施方式的电池能量搬移式主动均衡的电路原理图。如图9所示，电池组中电量较高的单体电池通过均衡电路将部分能量转移给电池组中电量较低的单体电池，以使得电池组内各个单体电池的能量达到一致。在图9中，B1和B2为单体电池，U1和U2为均衡电流传感器，C1是电容器，S1和S2为可控开关。
[0114] 图10是根据本发明的一实施方式的基于电池能量搬移式主动均衡的SOE估计方法的流程图。如图10所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种基于电池能量式主动均衡的SOE估计方法，该SOE估计方法可以包括：
[0115] 在步骤S701中，检测电池组中各个单体电池的实际工作电流。
[0116] 在步骤S702中，根据实际工作电流估计各个单体电池的SOC值。
[0117] 在步骤S703中，根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计各个单体电池的SOE值。
[0118] 在本发明的一实施方式中，根据某一单体电池的SOC值、预存的SOC值与电池开路电压的对应关系，估计该单体电池的SOE值，具体可以包括：
[0119] 根据该单体电池的SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，获得该单体电池的开路电压；
[0120] 根据该单体电池的开路电压，采用安时积分法估计该各个单体电池的SOE值。
[0121] 在步骤S704中，判断电池组中是否存在两个单体电池之间发生能量搬移，也就是判断电池组是否开启均衡。
[0122] 在判断电池组中不存在任意两个单体电池之间发生能量搬移的情况下，直接进入步骤S709，根据各个单体电池的SOE计算电池组的SOE。
[0123] 在步骤S705中，在判断电池组中存在两个单体电池之间发生能量搬移的情况下，分别获取均衡电池和被均衡电池的均衡电流，其中将两个单体电池中产生能量转出的单体电池定义为均衡电池，将两个单体电池中接收均衡电池转出的能量的单体电池定义为被均衡电池。
[0124] 例如可以根据均衡电流传感器检测到的各个单体电池的均衡电流的值是否为零来判断电池组是否开启均衡以及哪个两个单体电池之间发生能量搬移。例如可以根据电流的流向来判断发生能量搬移的两个单体电池之中哪个单体电池为均衡电池，哪个单体电池为被均衡电池。
[0125] 在步骤S706中，根据均衡电池的均衡电流，计算均衡电池进行均衡而产生的能量转移，也就是均衡电池转出的能量。该能量转移例如可以用能量状态百分比来表示，例如可以采用公式(10)来计算：
[0126]
[0127] 其中，ΔSOE″x,1(t)为t时刻均衡电池进行均衡而产生的能量转移，Voc-x(t)为t时刻电池组内第x节单体电池的开路电压，iBx(t)为t时刻电池组内第x节单体电池的均衡电流。
[0128] 在步骤S707中，根据均衡电池的均衡电流和被均衡电池的均衡电流，计算电池均衡效率。
[0129] 在本发明的一实施方式中，例如可以采用公式(11)来计算电池均衡效率：
[0130] λ＝iB2*Voc2/iB1*Voc1公式 (11)
[0131] 其中，λ为电池均衡效率，iB1和iB2分别为均衡电池和被均衡电池的均衡电流；Voc1和Voc2分别为均衡电池和被均衡电池的开路电压。
[0132] 在步骤S708中，根据能量转移对均衡电池的SOE值进行校正，根据能量转移和电池均衡效率对被均衡电池的SOE值进行校正。均衡电池的SOE值为步骤S703中计算的SOE值(不考虑均衡的SOE值)减去能量转移ΔSOE″x,1(t)；而被均衡电池接收到的能量(以下称为能量接收)可以采用公式(12)来表示：
[0133] ΔSOE″x,2(t)＝λ*ΔSOE″x,1(t)公式 (12)
[0134] 其中，ΔSOE″x,2(t)为被均衡电池接收到的能量。由于均衡电路的损耗，能量接收值小于能量转移值。则被均衡电池的SOE为步骤S703中计算的SOE值(不考虑均衡的SOE值)加上能量接收ΔSOE″x,2(t)。
[0135] 在步骤S709中，根据各个单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。电池组的SOE值例如可以采用公式(13)来表示：
[0136]
[0137] 其中，SOE(t)为t时刻电池组的总的能量状态值，m3为从初始时刻至t时刻进行过能量搬移式主动均衡的均衡电池的数量。由于电池组内同时只有一组单体电池(一个均衡电池和一个被均衡)之间发生能量转移，因此从初始时刻至t时刻进行过能量搬移式主动均衡的被均衡电池的数量也是m3。
[0138] 在以上任意一种SOE估计方法中，若没有均衡开启，则电池组的SOE值可以采用公式(14)来表示：
[0139]
[0140] 图11是根据本发明的一实施方式的SOE估计装置的示意框图。该SOE估计装置可以用于执行上述实施方式中的任意一种基于电池均衡的SOE估计方法。具体来说，如图11所示，基于电池均衡的SOE估计装置包括处理器10。
[0141] 在本发明的一个实施方式中，处理器10可以被配置成：
[0142] 估计单体电池的SOC值；
[0143] 判断单体电池是否处于均衡状态；
[0144] 在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；
[0145] 根据均衡电流，对SOC值进行校正，以获得校正后的SOC值；
[0146] 根据校正后的SOC值、预存的SOC值与电池开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值。
[0147] 在本发明的一实施方式中，处理器还可以被配置成：在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，根据SOC值、预存的SOC值与电池开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；以及根据单体电池的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0148] 图11所示的SOE估计装置还可以用于执行上述实施方式中的任意一种基于电池被动均衡的SOE估计方法。在本发明的另一实施方式中，处理器10可以被配置成：
[0149] 检测单体电池的实际工作电流；
[0150] 根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；
[0151] 根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；
[0152] 判断单体电池是否处于均衡状态；
[0153] 在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；
[0154] 根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的能量消耗；
[0155] 根据能量消耗对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。
[0156] 图11所示的SOE估计装置还可以用于执行上述实施方式中的任意一种基于电池补电式主动均衡的SOE估计方法。在本发明的再一实施方式中，处理器10可以被配置成：
[0157] 检测单体电池的实际工作电流；
[0158] 根据实际工作电流估计单体电池的SOC值；
[0159] 根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计单体电池的SOE值；
[0160] 判断单体电池是否处于均衡状态；
[0161] 在判断单体电池处于均衡状态的情况下，获取单体电池的均衡电流；
[0162] 根据均衡电流，计算单体电池进行均衡而产生的能量补充；
[0163] 根据能量补充对单体电池的SOE值进行校正，获得并存储单体电池的校正后的SOE值。
[0164] 在本发明的一实施方式中，处理器还可以被配置为：在判断单体电池未处于均衡状态的情况下，存储单体电池的SOE值；以及根据单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0165] 在本发明的一个实施方式中，该SOE估计装置还可以包括与处理器10连接的均衡电流传感器20，用于检测单体电池的均衡电流；与处理器10连接的工作电流传感器30，用于检测单体电池的实际工作电流。
[0166] 另外，该SOE估计装置还可以包括与处理器10连接的存储器40，被配置成存储SOC值与电池开路电压的对应关系。
[0167] 图11所示的SOE估计装置还可以用于执行上述实施方式中的任意一种基于电池能量搬移式主动均衡的SOE估计方法。在本发明的再一实施方式中，处理器10可以被配置成：
[0168] 检测电池组中各个单体电池的实际工作电流；
[0169] 根据实际工作电流估计各个单体电池的SOC值；
[0170] 根据SOC值、预存的SOC值与开路电压的对应关系，估计各个单体电池的SOE值；
[0171] 判断电池组中是否存在两个单体电池之间发生能量搬移；
[0172] 在判断电池组中存在两个单体电池之间发生能量搬移的情况下，分别获取均衡电池和被均衡电池的均衡电流，其中将两个单体电池中产生能量转出的单体电池定义为均衡电池，将两个单体电池中接收均衡电池转出的能量的单体电池定义为被均衡电池；
[0173] 根据均衡电池的均衡电流，计算均衡电池进行均衡而产生的能量转移；
[0174] 根据均衡电池的均衡电流和被均衡电池的均衡电流，计算电池均衡效率；
[0175] 根据能量转移对均衡电池的SOE值进行校正，根据能量转移和电池均衡效率对被均衡电池的SOE值进行校正；
[0176] 根据各个单体电池的SOE值或者校正后的SOE值，获得电池组的SOE值。
[0177] 在本发明的可选或附加实施方式中，该装置还可以包括与处理器10连接的显示器50，被配置成显示电池组的SOE值。
[0178] 在本发明的一个实施方式中，该SOE估计装置可以是BMS。
[0179] 在本发明的一个实施方式中，提供了一种计算机可读存储介质，在该存储介质上存储有指令，该指令被处理器执行时使得该处理器执行上述任意一种SOE估计方法。
[0180] 通过上述实施方式，在估计电池SOE值的过程中考虑了均衡因素的影响，在电池开启均衡的情况下，或先根据均衡电流校正SOC值再根据校正后的SOC值获得SOE值，或直接先用未校正SOC值获得SOE值再根据均衡电流校正SOE值，提升了获得的电池组的SOE值的准确度。
[0181] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0182] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 非水系二次电池功能层用组合物、非水系二次电池用功能层以及非水系二次电池 | 2020-05-08 | 679 |
| 一种遮阳窗 | 2020-05-08 | 806 |
| 一种全水性干贴超纤革制备方法 | 2020-05-08 | 599 |
| 一种高耐磨、抗指纹紫外光固化涂料组合物及其制备方法 | 2020-05-08 | 491 |
| 一种具有持久香味的内墙涂料及其制备方法 | 2020-05-08 | 868 |
| 具有良好阻燃性和热稳定性的热膨胀性微球及其制备方法 | 2020-05-11 | 410 |
| 一种高解析的阻焊油墨 | 2020-05-11 | 498 |
| 具有优异亲墨性的感光弹性体组合物以及含该感光弹性体组合物的柔性树脂版 | 2020-05-08 | 556 |
| 用于燃料中的聚丙烯酸酯消泡剂组分 | 2020-05-08 | 534 |
| 一种单缸电控泵防止滚轮磨损改进结构 | 2020-05-08 | 513 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
单体热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈