一种动力电池的SOC的修正方法与流程

本发明属于汽车动力电池，具体涉及一种动力电池的soc的修正方法。

背景技术：

1、soc（state of charge）是动力电池的一个关键参数，它是电池剩余能量的衡量指标，是防止电池过充、过放以及整车能量控制的重要参考依据。soc不是动力电池的外特性参数，需要二次计算，主要的计算方法有放电法、开路电压法、电化学阻抗法、安时积分法、神经网络以及卡尔曼滤波法等，行业上常用的计算方法是安时积分法，但是安时积分法存在累计误差大缺点，因此需要进行soc修正，现有技术中，对动力电池的soc的修正方法，通常是在将动力电池静置到一定时间后，获得此时该动力电池的端电压，以获得的端电压作为此时动力电池的开路电压，通过动力电池的ocv-soc曲线和动力电池的开路电压获取此时动力电池的soc计算值，再根据此时动力电池的soc计算值和bms电池管理系统反馈的动力电池的soc估算值，获取动力电池的soc待修正值。

2、但是，由于静置工况下，动力电池的端电压通常会因为多种因素处于不稳定状态（如：动力电池的静置时长不足、动力电池周边的环境温度变化较大等），使得采用现有的动力电池的soc的修正方法，容易采用动力电池尚不稳定的端电压作为动力电池的开路电压，造成后续获得的动力电池的soc待修正值出现误差，进而使得对动力电池的soc修正出现修正误差的问题。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种动力电池的soc的修正方法，解决现有的动力电池的soc的修正方法，容易采用动力电池尚不稳定的端电压作为动力电池的开路电压，造成后续获得的动力电池的soc待修正值出现误差，进而使得对动力电池的soc修正出现修正误差的技术问题。

2、本发明采用的技术方案是：一种动力电池的soc的修正方法，包括以下步骤：

3、步骤1：在动力电池的静置时长达到第一预设时长后，进入步骤2；

4、步骤2：检测单元根据接收到来自bms电池管理系统的动力电池的端电压信息，以及存储在所述检测单元内的所述动力电池的ocv-soc曲线信息，获得动力电池的ocv计算值，并对获得的所述ocv计算值进行稳定性判断；若判断所述ocv计算值的稳定性合格，则进入步骤3；否则，继续静置所述动力电池达到第二预设时长后，重复执行步骤2；

5、步骤3：所述检测单元根据所述ocv计算值和所述ocv-soc曲线信息，获得所述动力电池的计算剩余电量值，所述检测单元根据接收到来自bms电池管理系统的动力电池的soc信息；获得所述动力电池的估算剩余电量值；

6、步骤4：所述检测单元根据所述计算剩余电量值和所述估算剩余电量值，获得所述动力电池的soc待修正值；

7、步骤5：所述检测单元根据所述soc待修正值，控制所述bms电池管理系统对所述动力电池的soc进行修正。

8、通过在所述步骤2中，所述检测单元对获得的所述ocv计算值进行稳定性判断；使得在所述步骤3中获得的所述动力电池的计算剩余电量值和所述步骤4中获得的所述动力电池的soc待修正值能够更加精准，减少修正误差，解决了现有的动力电池的soc的修正方法，容易采用动力电池尚不稳定的端电压作为动力电池的开路电压，造成后续获得的动力电池的soc待修正值出现误差，进而使得对动力电池的soc修正出现修正误差的技术问题。

9、进一步的，获得动力电池的ocv计算值，并对获得的所述ocv计算值进行稳定性判断的方法包括以下子步骤：

10、s201：所述检测单元根据接收到来自bms电池管理系统的动力电池的端电压信息，以及存储在所述检测单元内的所述动力电池的ocv-soc曲线信息，在两个连续的预设周期内对所述动力电池的端电压进行检测，以获得所述动力电池的ocv计算值，所述动力电池在第一个预设周期内的第一端电压损耗值和所述动力电池在第二个预设周期内的第二端电压损耗值；

11、s202：所述检测单元根据所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值，对所述ocv计算值进行稳定性判断，若所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值之间差值的绝对值小于预设电压值，则判断所述ocv计算值的稳定性合格，否则判断所述ocv计算值的稳定性不合格。

12、进一步的，所述预设周期的取值范围为1毫秒至10毫秒，所述预设电压值采用如下算式进行计算：

13、

14、其中，uy为所述预设电压值；z为经验系数，取2毫伏；k为所述动力电池中电池单体的数量。

15、进一步的，所述第一端电压损耗值采用如下算式进行计算：

16、

17、其中，u1为所述第一端电压损耗值；ut1为所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值；ut2为所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值；

18、所述第二端电压损耗值采用如下算式进行计算：

19、

20、其中，u2为所述第二端电压损耗值；ut3为所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值；ut4为所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值。

21、所述动力电池的ocv计算值采用如下算式进行计算：

22、

23、其中，ux为所述动力电池的ocv计算值。

24、其中，由于第一个预设周期结束时也即第二个预设周期开始时，故所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值等于所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值。

25、进一步的，所述子步骤s201中，在获得所述动力电池的ocv计算值，所述动力电池在第一个预设周期内的第一端电压损耗值和所述动力电池在第二个预设周期内的第二端电压损耗值前，判断所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值是否合理；

26、判断所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值是否合理的方法包括：

27、所述检测单元检测所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值是否均在预设电压范围内，并根据检测结果进行判断，若均在预设电压范围内，则判定所述检测单元判定所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值合理；所述检测单元根据所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值，获得所述动力电池的ocv计算值，所述动力电池在第一个预设周期内的第一端电压损耗值和所述动力电池在第二个预设周期内的第二端电压损耗值；

28、否则判定所述检测单元判定所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值不合理，并重复执行s201。

29、通过判断所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值是否合理，以确定所述动力电池在第一个预设周期开始时的端电压值、所述动力电池在第一个预设周期结束时的端电压值、所述动力电池在第二个预设周期开始时的端电压值和所述动力电池在第二个预设周期结束时的端电压值的合理性，进而确保获得的所述动力电池的ocv计算值，所述动力电池在第一个预设周期内的第一端电压损耗值和所述动力电池在第二个预设周期内的第二端电压损耗值的合理性，进一步提高了在所述步骤3中获得的所述动力电池的计算剩余电量值和所述步骤4中获得的所述动力电池的soc待修正值的精准性，进一步避免了修正误差的产生。

30、进一步的，所述预设电压范围的最小值采用如下算式进行计算：

31、

32、其中，umin为所述预设电压范围的最小值；a为经验系数，取2.5伏特；k为所述动力电池中电池单体的数量；

33、所述预设电压范围的最大值采用如下算式进行计算：

34、

35、其中，umax为所述预设电压范围的最大值；b为经验系数，取4.2伏特；k为所述动力电池中电池单体的数量。

36、进一步的，所述子步骤s202中，在对所述ocv计算值进行稳定性判断前，判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值是否合理；

37、判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值是否合理的方法包括：

38、所述检测单元根据在两个所述预设周期内接收到来自bms电池管理系统的动力电池的静态电流信息，判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值是否合理，若判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值合理，则对所述ocv计算值进行稳定性判，否则返回子步骤s201。

39、通过判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值是否合理，以确定所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值的合理性，进而确保所述检测单元根据所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值，对所述ocv计算值进行稳定性判断的判断结果的可靠性，进一步提高了在所述步骤3中获得的所述动力电池的计算剩余电量值和所述步骤4中获得的所述动力电池的soc待修正值的精准性，进一步避免了修正误差的产生。

40、进一步的，判断所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值是否合理的具体方法包括：

41、所述检测单元根据在两个所述预设周期内接收到来自bms电池管理系统的动力电池的静态电流信息，获得所述动力电池在第一个预设周期内的第一最大端电压计算损耗值和所述动力电池在第二个预设周期内的第二最大端电压计算损耗值；

42、所述检测单元根据所述第一端电压损耗值、所述第二端电压损耗值、所述第一最大端电压计算损耗值和所述第二最大端电压计算损耗值进行判断，若所述第一端电压损耗值不大于所述第一最大端电压计算损耗值，且所述第二端电压损耗值不大于所述第二最大端电压计算损耗值；则所述检测单元判定所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值合理；否则所述检测单元判定所述第一端电压损耗值和所述第二端电压损耗值不合理。

43、进一步的，所述第一最大端电压计算损耗值采用如下算式进行计算：

44、

45、其中，u3为所述第一最大端电压计算损耗值；it1为所述动力电池在第一个预设周期开始时的静态电流值；it2为所述动力电池在第一个预设周期结束时的静态电流值；r为所述动力电池中每个电池单体的内阻；k为所述动力电池中电池单体的数量。

46、所述第二最大端电压计算损耗值采用如下算式进行计算：

47、

48、其中，u4为所述第二最大端电压计算损耗值；it3为所述动力电池在第二个预设周期开始时的静态电流值；it4为所述动力电池在第二个预设周期结束时的静态电流值。

49、进一步的，所述动力电池的soc待修正值采用如下算式进行计算：

50、

51、其中，δsoc为所述动力电池的soc待修正值；soc1为所述计算剩余电量值；soc2为所述估算剩余电量值。

52、进一步的，所述步骤5的实现方法包括：

53、所述检测单元将所述动力电池的soc待修正值与第一预设电量值进行比较；

54、若所述动力电池的soc待修正值的绝对值不大于所述第一预设电量值，则所述检测单元控制所述bms电池管理系统以所述估算剩余电量值与所述soc待修正值之和，作为修正后的soc，完成对所述动力电池的soc的修正；

55、若所述soc待修正值的绝对值大于所述第一预设电量值，则所述检测单元控制所述bms电池管理系统对所述动力电池的soc进行多次修正；多次修正中累计参与修正的soc修正值之和与所述soc待修正值相等，且每次参与修正的soc修正值的绝对值均不大于所述第一预设电量值。

56、通过设置所述第一预设电量值，在所述动力电池的soc待修正值的绝对值不大于所述第一预设电量值时，所述检测单元控制所述bms电池管理系统将动力电池的soc一步修正到位；在所述动力电池的soc待修正值的绝对值大于所述第一预设电量值时，所述检测单元控制所述bms电池管理系统对所述动力电池的soc进行多次修正，多次修正中累计参与修正的soc修正值之和与所述soc待修正值相等，且每次参与修正的soc修正值的绝对值均不大于所述第一预设电量值；即可确保对动力电池的soc每次修正的电量值不超过所述第一预设电量值，避免在所述soc待修正值较大时（也即所述计算剩余电量值与所述估算剩余电量值相差较大时），因某次修正的电量值过大，而造成动力电池的soc剧烈跳变，进而影响整车动力性策略执行，甚至引发车辆安全事故。

57、其中，所述第一预设电量值的取值存在多种取值方案，包括但不限于：所述第一预设电量值为车辆仪表盘上剩余电量的最小刻度值或者所述动力电池的最大电量值的0.1%。

58、进一步的，所述检测单元控制所述bms电池管理系统对所述动力电池的soc进行多次修正的方法包括：

59、所述检测单元控制所述bms电池管理系统以绝对值不大于所述第一预设电量值的修正值对所述动力电池的soc进行第一次修正；

60、所述检测单元根据所述soc待修正值和接收到来自bms电池管理系统的动力电池静置工况信息、充电工况信息和放电工况信息控制所述bms电池管理系统完成对所述动力电池的soc的后续修正。

61、进一步的，在所述soc待修正值大于零时，所述后续修正的方法包括：所述检测单元在所述动力电池处于充电工况时，控制所述bms电池管理系统每隔第三预设时长对所述动力电池的soc进行一次修正；直至累计参与修正的soc修正值之和与所述soc待修正值相等，则完成对所述动力电池的soc的修正；若在完成对所述动力电池的soc的修正前，所述动力电池在静置工况下的静置时长达到所述第一预设时长，则返回步骤2；

62、在所述soc待修正值小于零时，所述后续修正的方法包括：所述检测单元在所述动力电池处于放电工况时，控制所述bms电池管理系统每隔第四预设时长对所述动力电池的soc进行一次修正；直至累计参与修正的soc修正值之和与所述soc待修正值相等，完成对所述动力电池的soc的修正；若在完成对所述动力电池的soc的修正前，所述动力电池在静置工况下的静置时长达到所述第一预设时长，则返回步骤2。

63、通过使所述检测单元判断所述soc待修正值的绝对值大于所述第一预设电量值后立即控制所述bms电池管理系统以绝对值不大于所述第一预设电量值的修正值对所述动力电池的soc进行第一次修正；且在所述soc待修正值大于零时，所述检测单元在所述动力电池处于充电工况时，控制所述bms电池管理系统进行后续修正（每隔第三预设时长对所述动力电池的soc进行一次修正），在所述soc待修正值小于零时，所述检测单元在所述动力电池处于放电工况时，控制所述bms电池管理系统进行后续修正（每隔第四预设时长对所述动力电池的soc进行一次修正），即可将后续修正为需要逐渐增加动力电池的soc的每一次修正均锁定在所述动力电池的充电工况中，将后续修正为需要逐渐降低动力电池的soc的每一次修正均锁定在所述动力电池的放电工况中，避免后续修正中，动力电池的soc出现上下波动，使驾驶人员在车辆使用过程中不易察觉动力电池的soc的修正过程，提高驾驶人员的用车体验。