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申请/专利权人:骆驼集团武汉新能源科技有限公司
摘要:本发明涉及电池状态估算领域,公开了一种用于混合动力LFP电池的SOC估算方法。本发明考虑了SOH、温度、电流倍率的补偿电压,分别计算0%~100%SOC值下,当前温度、当前充放电倍率、当前健康状态相对于参考温度、参考充放电倍率、参考健康状态之间的单体电压补偿值;依据该数据和实测电压值查表SOC‑单体电压对照数据反推,从而预估出最接近真实值的SOC,提高了相对准确度;并针对LFP的平台区与小电流、大电流工况采取了不同SOC校正策略,尽可能地减少SOC估算误差;考虑了电池单体状态的不一致性,分别得到最大SOC与最小SOC,并输出电池包级别的平稳变化的SOC。
主权项:1.一种用于混合动力LFP电池的SOC估算方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:获取电芯数据:电芯测试,获取不同温度下的标准容量,不同温度下的OCV-SOC数据以及不同温度、不同电流倍率、不同SOH下的SOC-单体电压数据;S2:确定电流等级分类:根据电流大小,将电流分多个等级,根据所述电流等级,确定每个等级下的HighCrateSOC-单体电压数据、LowCrateSOC-单体电压数据及当前实际电流Current相对于HighLowCrate的插值系数Krate;插值系数krate=Current-LowCrateHighCrate-LowCrate;S3:判定是否进行SOC动态校正:根据电流绝对值大小初步判定是否允许SOC动态校正,若判定允许进行SOC动态校正,则执行步骤S4,若判定不允许进行SOC动态校正,则不进行SOC动态校正;S4:计算补偿电压值:通过插值可计算SOH的补偿电压△VSOH,以获得当前SOH下的SOC-单体电压数据;根据已补偿SOH的SOC-单体电压数据,计算当前温度T的电压补偿量△VT;计算当前温度T下SOC=0%~100%的HighCrate和LowCrate分别对应的单体电压,然后根据实测电压计算得到校准SOC;S5:SOC动态校正方法的选择:若电池处于非电压平台区则使用动态校正方法1;若电池处于“假”非电压平台区,则使用动态校正方法2,若电池处于电压平台区则不进行SOC动态校正;非电压平台区定义为:电池处于放电工况,步骤S4计算得到的校准SOC值小于电压平台区下边界值SOC_PlatLow;或者电池处于充电工况,步骤S4计算得到的校准SOC值大于电压平台区上边界值SOC_PlatHigh;电压平台区定义为:电池处于放电工况,步骤S4计算得到的校准SOC值大于电压平台区下边界值SOC_PlatLow,且上一时刻BMS输出的SOC大于SOC_PlatLow;或者电池处于充电工况,步骤S4计算得到的校准SOC值小于电压平台区上边界值SOC_PlatHigh,且上一时刻BMS输出的SOC小于SOC_PlatHigh;“假”非电压平台区定义为:电池处于放电工况,步骤S4计算得到的校准SOC值大于电压平台区下边界值SOC_PlatLow,但上一时刻BMS输出的SOC小于SOC_PlatLow;电池处于充电工况,且步骤S4计算得到的校准SOC值小于电压平台区上边界值SOC_PlatHigh,但上一时刻BMS输出的SOC大于SOC_PlatHigh;动态校正方法1-适用于非电压平台区的SOC动态校正a开始校正前:先用安时积分法计算SOC,b开始校正:SOCcal,maxt+1=k1·SOCcal,maxt+1-k1·SOCmax,calSOCcal,maxt+1为t+1时刻最大校正SOC;SOCcal,maxt为t时刻最大校正SOC;SOCmax,cal为步骤S4中根据电压补偿量计算得到的当前最大单体电压对应的SOC,k1为0~1的校正系数,k1越小,表示越信任动态校正方法;c校正后的最大SOC为 k2为SOC更新系数,根据校正量SOCcal,max逐渐修正安时积分SOC,避免SOC在校正时“陡降”、“陡升”跳变;同理,校正后的最小SOC为 SOCcal,mint+1=k1·SOCcal,mint+1-k1·SOCmin,cal 动态校正方法2-适用于“假”非电压平台区的SOC校正与校正方法1相比,校正方法2的主要区别在于步骤b校正SOC的计算,如下所示:SOCcal,maxt+1=SOCcal,maxt+k3·SOCmax,cal-SOCcal,maxtSOCcal,mint+1=SOCcal,mint+k3·SOCmin,cal-SOCcal,mint其中:k3是0~1的标定量,用于缩小SOC累积误差;若上一个时刻BMS输出的SOC小于按照步骤S4计算的校正SOC,则朝着增大SOC的方向来动态调整SOC;反之亦然。
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