一种电池SOC获取方法、系统、装置及可读存储介质与流程

文档序号:17207385发布日期:2019-03-27 10:31阅读:218来源:国知局
一种电池SOC获取方法、系统、装置及可读存储介质与流程
本发明涉及电池领域,特别是涉及一种电池soc获取方法、系统、装置及可读存储介质。
背景技术
:由于电池soc(stateofcharge,荷电状态)受温度、电流、电压等多种因素影响,且呈现非线性,所以电池soc很难准确计算,导致工作人员不能准确查看电池的剩余容量、监控电池的状态,也就不能准确评估电池的优劣。因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。技术实现要素:本发明的目的是提供一种电池soc获取方法,计算得到的电池soc比较精确,便于工作人员准确评估电池的状态;本发明的另一目的是提供一种电池soc获取系统、装置及可读存储介质。为解决上述技术问题,本发明提供了一种电池soc获取方法,包括:获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为电池的初始容量;通过所述初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。优选的,所述获取当前充/放电电流的过程具体为:通过霍尔传感器获取当前充/放电电流。优选的,所述根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量的过程具体为:通过当前充/放电电流和所述电池的额定容量计算当前充/放电倍率;获取采样电压,根据当前充/放电倍率及所述采样电压得到参考电池soc;获取放电系数及温度系数;根据第一关系式计算所述电池在放电时的当前剩余容量,根据第二关系式计算实际可放电容量,根据第三关系式计算所述电池在充电时的当前电池容量,根据第四关系式计算实际可充电容量,其中:所述第一关系式为sp=s0×soc(u)×kd×kt×ka;所述第二关系式为sm=s0×kd×kt×ka;所述第三关系式为sq=s0×soc(u)×ka;所述第四关系式为sn=s0×ka;s0为所述额定容量,sp为所述电池在放电时的当前剩余容量,sm为所述实际可放电容量,sq为所述电池在充电时的当前剩余容量,sn为所述实际可充电容量,soc(u)为所述参考电池soc,kd为所述放电系数,kt为所述温度系数,ka为老化系数。优选的,该电池soc获取方法还包括:当所述实际电池soc和所述参考电池soc不相等时,调整所述预设积分速率,直至所述实际电池soc等于所述参考电池soc。优选的,该电池soc获取方法还包括:当所述电池在放电时,判断所述实际电池soc和所述参考电池soc的差值是否大于预设值,若是,则重新获取所述电池的初始容量。优选的,该电池soc获取方法还包括:当所述电池在放电时,获取放电时间,根据所述放电时间得到实际放出电池容量;根据所述实际放出电池容量及所述额定容量重新计算老化系数。优选的,该电池soc获取方法还包括:显示所述实际电池soc。为解决上述技术问题,本发明还提供了一种电池soc获取系统,包括:获取模块,用于获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为所述电池的初始容量;计算模块,用于通过所述初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。为解决上述技术问题,本发明还提供了一种电池soc获取装置,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述电池soc获取方法的步骤。为解决上述技术问题,本发明还提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述电池soc获取方法的步骤。本发明提供了一种电池soc获取方法,包括获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为电池的初始容量;通过初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。可见,在实际应用中,采用本发明的方案,通过当前充/放电电流得到接近实际的电池初始容量,便于后续使用安时法计算实际电池soc,计算结果比较精确,便于工作人员准确评估电池的状态。本发明还提供了一种电池soc获取系统、装置及可读存储介质,具有和上述电池soc获取方法相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明所提供一种电池soc获取方法的步骤流程图;图2为本发明所提供一种电池soc获取方法的实施例的示意图;图3为本发明所提供一种电池soc获取系统的结构示意图。具体实施方式本发明的核心是提供一种电池soc获取方法,计算得到的电池soc比较精确,便于工作人员准确评估电池的状态;本发明的另一核心是提供一种电池soc获取系统、装置及可读存储介质。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。请参照图1,图1为本发明所提供一种电池soc获取方法的步骤流程图,包括:步骤1:获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为电池的初始容量;作为一种优选的实施例,获取当前充/放电电流的过程具体为:通过霍尔传感器获取当前充/放电电流。具体的,在通过安时法计算实际电池soc时需要提前计算出电池的当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,本发明的方案是首先通过电压法获取当前剩余容量以及当前实际可充/放电容量,具体的,通过当前充/放电电流可以计算出当前充/放电倍率,当前充/放电倍率等于当前充/放电电流除以额定容量,可以理解的是,相同的soc,放电倍率越大,电压越低,根据多次试验,可以得到在不同放电倍率下,电压和soc的对应关系,并制作成表格,便于后续查看使用,参照图2所示:当vbat>vf时,当vt<vbat<vf时,当vp<vbat<vt时,vbat<vp时,soc=0,vbat为采样电压,vf为80%拐点电压,vt为25%拐点电压,vp为耗尽电压。根据实际获取的采样电压,通过查表计算即可得到当前剩余容量,并将当前剩余容量作为初始容量,以便后续通过安时法计算实际电池soc。步骤2:通过初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。具体的,通过安时法计算实际电池soc时,首先根据初始容量确定当前电池容量,在放电时,当前电池容量=上一次电池容量-(当前放电电流×时间间隔×预设积分速率),其中预设积分速率的初始值为1,在充电时,当前电池容量=上一次电池容量+(当前放电电流×时间间隔×预设积分速率),实际电池soc=当前电池容量和实际可充/放电容量的比值。本发明提供了一种电池soc获取方法,包括获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为电池的初始容量;通过初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。可见,在实际应用中,采用本发明的方案,通过当前充/放电电流得到接近实际的电池初始容量,便于后续使用安时法计算实际电池soc,计算结果比较精确,便于工作人员准确评估电池的状态。在上述实施例的基础上:作为一种优选的实施例,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量的过程具体为:通过当前充/放电电流和电池的额定容量计算当前充/放电倍率;获取采样电压,根据当前充/放电倍率及采样电压得到参考电池soc;获取放电系数及温度系数;根据第一关系式计算电池在放电时的当前剩余容量,根据第二关系式计算实际可放电容量,根据第三关系式计算电池在充电时的当前电池容量,根据第四关系式计算实际可充电容量,其中:第一关系式为sp=s0×soc(u)×kd×kt×ka;第二关系式为sm=s0×kd×kt×ka;第三关系式为sq=s0×soc(u)×ka;第四关系式为sn=s0×ka;s0为额定容量,sp为电池在放电时的当前剩余容量,sm为实际可放电容量,sq为电池在充电时的当前剩余容量,sn为实际可充电容量,soc(u)为参考电池soc,kd为放电系数,kt为温度系数,ka为老化系数。具体的,可以通过上文所述的查表法,根据获取到的采样电压和当前放电倍率得到对应的参考电池soc,记为soc(u)。考虑到在不同放电电流下,实际可放出的电池电量不同,因此可以通过peukert方程计算放电系数kd,即k=in×t,i为当前放电电流,t为时间,k,n均为常数;获取当前温度,根据当前温度计算温度系数kt,具体的,当前温度和温度系数的对应关系表参照表1所示。表1当前温度和温度系数对应表tempkttempkttempkttempkt01.398151.110300.956450.87051.298201.056350.930500.850101.190251.000400.890假设当前温度temp为0时,则温度系数为1.398。考虑到电池soc受温度、电流、电压等多种因素影响,因此,本发明通过放电系数、温度系数、老化系数来共同计算电池的当前剩余容量及实际可充/放电容量,具体的,在放电时,当前剩余容量为额定容量与参考电池soc、放电系数、温度系数及老化系数的乘积,实际可放电容量为额定容量与放电系数、温度系数及老化系数的乘积;在充电时,当前剩余容量为额定容量与参考电池soc及老化系数的乘积,实际可充电容量为额定容量和老化系数的乘积,其中老化系数的初始值为100,然后根据实际放电情况更新。本发明在计算实际电池soc时,充分考虑到了温度、电流、电压等因素的影响,使获得的实际电池soc更为准确,以便后续工作人员对电池的状态进行准确评估。作为一种优选的实施例,该电池soc获取方法还包括:当实际电池soc和参考电池soc不相等时,调整预设积分速率,直至实际电池soc等于参考电池soc。具体的,通过电压法获取的参考电池soc和通过安时法获取的实际电池soc不相等时,需要调整预设积分速率对实际电池soc进行修正,使二者相等,预设积分速率的初始值一般设置为1,在放电时,如果参考电池soc比实际电池soc大,那么可以减小预设积分速率,如将预设积分速率调整到0.5,如果参考电池soc比实际电池soc小,那么可以增大预设积分速率,如将预设积分速率调整到1.5。作为一种优选的实施例,该电池soc获取方法还包括:当电池在放电时,判断实际电池soc和参考电池soc的差值是否大于预设值,若是,则重新获取电池的初始容量。具体的,当电池放电时,如果实际电池soc比参考电池soc大预设值时,需要重新通过步骤1获取电池的初始容量,从而保证后续计算的实际电池soc的准确性,预设值可以设置为10%。作为一种优选的实施例,该电池soc获取方法还包括:当电池在放电时,获取放电时间,根据放电时间得到实际放出电池容量;根据实际放出电池容量及额定容量重新计算老化系数。具体的,当电池进行完一轮完整的放电,即电池放电直至为0后,重新计算老化系数,老化系数为实际放出电池容量和额定容量的比值,实际放出电池容量为电池放电为0所用的时间与放电电流进行积分得到的,从而进一步提高本发明获取的实际电池soc的准确性。作为一种优选的实施例,该电池soc获取方法还包括:显示实际电池soc。请参照图3,图3为本发明所提供的一种电池soc获取系统,包括:获取模块1,用于获取当前充/放电电流,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量,并将当前剩余容量作为电池的初始容量;计算模块2,用于通过初始容量、当前实际可充/放电容量、当前充/放电电流及预设积分速率计算实际电池soc。作为一种优选的实施例,获取当前充/放电电流的过程具体为:通过霍尔传感器获取当前充/放电电流。作为一种优选的实施例,根据当前充/放电电流得到当前剩余容量及当前实际可充/放电容量的过程具体为:通过当前充/放电电流和电池的额定容量计算当前充/放电倍率;获取采样电压,根据当前充/放电倍率及采样电压得到参考电池soc;获取放电系数及温度系数;根据第一关系式计算电池在放电时的当前剩余容量,根据第二关系式计算实际可放电容量,根据第三关系式计算电池在充电时的当前电池容量,根据第四关系式计算实际可充电容量,其中:第一关系式为sp=s0×soc(u)×kd×kt×ka;第二关系式为sm=s0×kd×kt×ka;第三关系式为sq=s0×soc(u)×ka;第四关系式为sn=s0×ka;sp为电池在放电时的当前剩余容量,sm为实际可放电容量,sq为电池在充电时的当前剩余容量,sn为实际可充电容量,soc(u)为参考电池soc,kd为放电系数,kt为温度系数,ka为老化系数。作为一种优选的实施例,该电池soc获取系统还包括:调整模块,用于当实际电池soc和参考电池soc不相等时,调整预设积分速率,直至实际电池soc等于参考电池soc。作为一种优选的实施例,该电池soc获取系统还包括:判断模块,用于在电池在放电时,判断实际电池soc和参考电池soc的差值是否大于预设值,若是,触发获取模块1,以便获取模块1重新获取电池的初始容量。作为一种优选的实施例,该电池soc获取系统还包括:系数计算模块2,用于当电池在放电时,获取放电时间,根据放电时间得到实际放出电池容量,根据实际放出电池容量及额定容量重新计算老化系数。作为一种优选的实施例,该电池soc获取系统还包括:显示模块,用于显示实际电池soc。本发明所提供的一种电池soc获取系统,具有和上述电池soc获取方法相同的有益效果。对于本发明所提供的一种电池soc获取系统的介绍请参照上述实施例,本发明在此不再赘述。为解决上述技术问题,本发明还提供了一种电池soc获取装置,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序时实现如上文任意一项电池soc获取方法的步骤。本发明所提供的一种电池soc获取装置,具有和上述电池soc获取方法相同的有益效果。对于本发明所提供的一种电池soc获取装置的介绍请参照上述实施例,本发明在此不再赘述。为解决上述技术问题,本发明还提供了一种可读存储介质,可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项电池soc获取方法的步骤。本发明所提供的一种可读存储介质,具有和上述电池soc获取方法相同的有益效果。对于本发明所提供的一种可读存储介质的介绍请参照上述实施例,本发明在此不再赘述。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12
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