一种基于磷酸铁锂电池的SOC-OCV自唤醒校准方法与流程

本发明涉及磷酸铁锂电池，尤其涉及一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法。

背景技术：

1、soc-ocv自唤醒校准方法是一种用于电池管理系统中的电量计算的方法。它利用电池开路电压(ocv)和已知电荷状态(soc)之间的关系，通过监测电池在空闲状态下的电压变化来实现soc值的更新。该方法需要进行周期性的校准以确保精度，并且可以通过使用外部参考电池或充放电过程来进行校准。作为本发明最接近的现有技术，专利号：cn113933728a，一种磷酸铁锂电池soc-ocv曲线校准静态soc的方法，公开了不同温度条件下测试的至少两只的磷酸铁锂电池的soc-ocv曲线，然后根据目标soc值与当前soc值差异是否在10％以内，确定电压平台区或非平台区，决定是否进行校准。

2、上述技术中未考虑迟滞电压对ocv曲线的影响。在真实校准情况中，由于迟滞电压存在，会导致真实ocv曲线与平均ocv曲线出现偏离的情况，从而导致soc出现误校准。未考虑电压测量误差，上述磷酸铁锂电池的soc-ocv曲线是在稳态电压下测量的，但是基于部分磷酸铁锂电池测试数据，3毫伏的电压测量误差容易导致在平台区出现soc>10％的偏差，从而发生误校准。未考虑bms系统(bms，battery management system，电池管理系统)是否处于休眠期间。若bms在发生校准时有电流或极化现象存在，则此时的测量电压会包含极化电压，从而产生校准误差。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是解决磷酸铁锂电芯soc校准难的问题，提高磷酸铁锂电池soc校准的可靠性，增加磷酸铁锂电池系统的可靠性与耐久性。

2、技术方案：为了实现上述发明目的，本发明的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，

3、基于离线状态，测试磷酸铁锂电池在不同温度下对应的充电ocv曲线与放电ocv曲线；

4、判断磷酸铁锂bms状态是否满足soc-ocv休眠自唤醒校准前提条件；

5、当磷酸铁锂bms状态满足soc-ocv休眠自唤醒校准前提条件时，进行soc-ocv自唤醒校准；

6、测量磷酸铁锂电池在休眠自唤醒校准条件下的vt；

7、根据磷酸铁锂电池是否处于平台区，采用不同的soc-ocv自唤醒校准策略。

8、进一步地，所述休眠自唤醒校准前提条件包括：

9、磷酸铁锂bms处于休眠自唤醒模式；

10、流经磷酸铁锂bms电流小于i_min；

11、磷酸铁锂bms休眠时间大于t_slp。

12、进一步地，所述休眠自唤醒模式为休眠期间磷酸铁锂bms的短暂自动唤醒状态。

13、进一步地，所述i_min为电流传感器测量噪声的10-50倍。进一步地，测量磷酸铁锂电池在休眠自唤醒校准条件下的vt，包括：所述soc-ocv休眠自唤醒校准条件有三个，分别为：

14、条件一：当前soc大于soc校准阈值上界，且差值大于δsoc；同时，当前soc通过充电ocv曲线查表获得的ocv_max与实际测量电压，差值在δvt以上；

15、条件二：当前soc小于soc校准阈值下界，且差值大于δsoc；同时，当前soc通过放电ocv曲线查表获得的ocv_min与实际测量电压，差值在δvt以上；

16、条件三：当前soc与soc非平台校准值差大于δsoc；同时，当前soc通过平均ocv曲线查表获得的ocv_avg与实际测量电压，差值在δvt以上。

17、优先的，所述平均ocv曲线是根据充电ocv曲线与放电ocv曲线通过平均得到的。

18、进一步地，根据磷酸铁锂电池是否处于平台区，采用不同的soc-ocv自唤醒校准策略，包括：

19、若soc-ocv曲线斜率小于15mv/％，则磷酸铁锂电池处于平台区，采用soc-ocv自唤醒校准策略a；

20、若soc-ocv曲线斜率大于15mv/％，则磷酸铁锂电池处于非平台区，采用soc-ocv自唤醒校准策略b；

21、更具体地说，所述15mv/％依据ocv测试结果决定。

22、更具体地，自唤醒校准策略a包括：

23、基于当前磷酸铁锂电池的电芯温度与vt，通过充电ocv曲线查表得到soc校准阈值下界；通过放电ocv曲线查表得到soc校准阈值上界；判断是否满足条件一，若满足条件一，则将当前soc校准为soc校准阈值上界；若不满足条件一，再判断其是否满足条件二，若满足条件二，则将当前soc校准为soc校准阈值下界，若不满足条件二，则不校准当前soc。

24、更具体地，自唤醒校准策略b包括：

25、基于当前磷酸铁锂电池的电芯温度与vt，若vt<3300mv，采用放电ocv曲线查表，若vt>3300mv，采用充电ocv曲线查表，查表获得的soc值均为soc非平台校准值；判断是否满足条件三，若满足条件三时，则将当前soc校准为soc非平台校准值，若不满足条件三，则不校准当前soc。

26、更具体地，soc：state of charge，荷电状态；ocv：open circuit voltage，开路电压；vt:单体磷酸铁锂电池测量电压；ocv_max：当前soc与温度下通过充电ocv曲线查得的开路电压ocv_min：当前soc与温度下通过放电ocv曲线查得的开路电压；ocv_avg：当前soc与温度下通过平均ocv曲线查得的开路电压；bms：battery management system，电池管理系统；δsoc：soc偏差阈值，依据具体项目而定；δvt：电压偏差阈值，依据具体项目而定；i_min:小电流阈值，依据具体项目而定；t_slp:休眠时间阈值，依据具体项目而定。

27、有益效果：1、本发明考虑了迟滞电压对ocv曲线的影响，加入了充电ocv曲线与放电ocv曲线用于判断soc的校正区间，避免了未考虑迟滞电压对soc校准产生的影响。

28、2、本发明考虑了电压测量误差，当前soc与充放电ocv曲线查表获得的ocv值与单体磷酸铁锂电池实际测量电压的差值大于δvt，才进行校准，避免了由于电压测量误差导致的误校准。

29、3、本发明考虑了极化电压的影响，将soc-ocv校准设置在磷酸铁锂bms休眠的自唤醒期间，自唤醒状态确保了此时电池不存在极化电压，从而避免产生校准误差。

技术特征：

1.一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，所述休眠自唤醒校准前提条件包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，所述休眠自唤醒模式为休眠期间磷酸铁锂bms的短暂自动唤醒状态。

4.根据权利要求2所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，所述i_min为电流传感器测量噪声的10-50倍。

5.根据权利要求1所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，测量磷酸铁锂电池在休眠自唤醒校准条件下的vt，包括：所述soc-ocv休眠自唤醒校准条件有三个，分别为：

6.根据权利要求1所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，根据磷酸铁锂电池是否处于平台区，采用不同的soc-ocv自唤醒校准策略，包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，所述自唤醒校准策略a包括：

8.根据权利要求6所述的一种基于磷酸铁锂电池的soc-ocv自唤醒校准方法，其特征在于，所述自唤醒校准策略b包括：

技术总结
本发明公开了一种基于磷酸铁锂电池的SOC‑OCV自唤醒校准方法，基于离线状态，测试磷酸铁锂电池在不同温度下对应的充电OCV曲线与放电OCV曲线；判断磷酸铁锂BMS状态是否满足SOC‑OCV休眠自唤醒校准前提条件；当磷酸铁锂BMS状态满足SOC‑OCV休眠自唤醒校准前提条件时，进行SOC‑OCV自唤醒校准；测量磷酸铁锂电池在休眠自唤醒校准条件下的Vt；根据磷酸铁锂电池是否处于平台区，采用不同的SOC‑OCV自唤醒校准策略。解决磷酸铁锂电芯SOC校准难的问题，提高磷酸铁锂电池SOC校准的可靠性，增加磷酸铁锂电池系统的可靠性与耐久性。

技术研发人员：王勇,严驰洲,许科,诸迪焕
受保护的技术使用者：万向一二三股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13