一种SOC补偿电路及SOC补偿方法与流程

本发明属于电源，具体涉及一种soc补偿电路及soc补偿方法。

背景技术：

1、soc（state of charge，电池剩余电量）是衡量电池状态的核心参数之一，广泛应用于储能系统、电动汽车以及各种便携式电子设备中，在多端口储能系统中，soc的精确测量对于防止电池过充、过放以及提升设备的整体性能具有重要意义，在现有技术中，soc的显示线路和方法通常依赖于专用的bms（电池管理系统），通过库仑积分法实时测量并累加充放电电流，以判断soc，对于不依赖bms的方案，传统soc显示方法通常直接从主电路中获取电压信号。

2、然而，由于主电路中存在较大的电磁干扰和信号增益影响，容易导致电压信号出现噪声，从而影响soc的显示精度，进而可能导致充电不足、过放电或过充电的情况。

技术实现思路

1、为了克服没有专用bms的限制，本发明通过辅助供电电路获取与逆变电路呈线性关系的放电电压信号，并结合控制电路执行soc补偿算法，精准解决了无bms条件下soc电量显示不准确的问题。

2、一方面，本发明提出一种soc补偿电路，包括：

3、电压源电路、用于存储电能和输出电压，并输出电源电压信号；

4、逆变电路，连接所述电压源电路，用于对所述电压源电路进行放电控制；

5、充电电路，连接所述电压源电路，用于为所述电压源电路充电，并输出充电电压信号；

6、控制电路，分别连接所述充电电路和电压源电路；

7、还包括辅助供电电路，所述辅助供电电路与所述逆变电路电连接，用于输出放电电压信号，所述放电电压信号与所述逆变电路的输出电压呈线性关系，所述控制电路用于根据电源电压信号、充电电压信号以及放电电压信号进行soc补偿。

8、进一步，还包括分压电路，所述辅助供电电路通过所述分压电路分别连接所述控制电路和接地端。

9、进一步，所述分压电路包括第五电阻r5和第六电阻r6，辅助供电电路的输出端通过第五电阻r5连接控制电路500用于检测和采集放电电压信号的端口，并通过所述第五电阻r5和所述第六电阻r6接地。

10、进一步，所述逆变电路包括pwm控制单元和主供电电路，所述电压源电路的输出端连接所述pwm控制单元的输入端，所述pwm控制单元的输出端分别与所述主供电电路和所述辅助供电电路电连接。

11、进一步，所述pwm控制单元包括第一晶体管q1、第二晶体管q2、第一电容c1以及pwm控制模块、所述第一晶体管q1的栅极连接所述pwm控制模块的第一输出端，漏极连接所述主供电电路，源极连接所述电容c1一端、所述第二晶体管q2的源极以及接地端，所述第二晶体管q2的栅极连接所述pwm控制模块的第二输出端，漏极连接所述辅助供电电路，所述电容c1的另一端分别连接所述电压源电路的输出端、所述主供电电路以及所述辅助供电电路。

12、另一方面，本发明提出了一种soc补偿方法，利用如上所述的一种soc补偿电路中的控制电路实施，包括：

13、基于充电电压信号和放电电压信号，确定工作模式；

14、基于所述工作模式，确定充放电电流信息；

15、基于所述充放电电流信息，进行soc补偿。

16、进一步，所述工作模式包括独立充电模式、独立放电模式以及充放电协同模式，所述基于充电电压信号和放电电压信号，确定工作模式的步骤，包括：

17、获取充电电压信号和放电电压信号；

18、当充电电压信号大于预设充电阈值，且放电电压信号小于预设放电阈值时，确定所述电压源电路为独立充电模式；

19、当充电电压信号小于预设充电阈值，且放电电压信号大于预设放电阈值时，确定所述电压源电路为独立放电模式；或者

20、当充电电压信号大于预设充电阈值，且放电电压信号大于预设放电阈值时，确定所述电压源电路为充放电协同模式。

21、进一步，所述充放电电流信息包括充电电流信息和放电电流信息，所述基于所述工作模式，确定充放电电流信息的步骤，包括：

22、基于所述独立充电模式，确定充电状态；

23、基于所述充电状态，确定所述充电电流信息；

24、基于所述独立放电模式，确定所述放电电流信息；或者

25、基于所述充放电协同模式，确定所述充电电流信息和所述放电电流信息。

26、进一步，所述基于所述充放电协同模式，确定所述充电电流信息和所述放电电流信息的步骤，包括：

27、获取放电电压信号；

28、基于所述放电电压信号和预设初始电压信息，确定增益电压信息；

29、基于所述增益电压信息和预设的电流、电压线性特性曲线表，确定所述放电电流信息。

30、进一步，所述基于所述充放电电流信息，进行soc补偿步骤之后，还包括：

31、获取soc实际值与soc显示值；

32、基于所述soc实际值与所述soc显示值，确定soc偏差值；

33、基于所述soc偏差值和预设回差区间，确定是否更新soc显示值。

34、本发明与现有技术相比具有以下的优点：

35、本发明实施例通过辅助供电电路获取与逆变电路呈线性关系的放电电压信号，并结合控制电路进行soc补偿，实现了无专用bms条件下soc的精准显示，大幅降低了系统的设计复杂度和硬件成本。

技术特征：

1.一种soc补偿电路，包括：

2.如权利要求1所述的一种soc补偿电路，其特征在于，还包括分压电路，所述辅助供电电路通过所述分压电路分别连接所述控制电路和接地端。

3.如权利要求2所述的一种soc补偿电路，其特征在于，所述分压电路包括第五电阻r5和第六电阻r6，辅助供电电路的输出端通过第五电阻r5连接控制电路500用于检测和采集放电电压信号的端口，并通过所述第五电阻r5和所述第六电阻r6接地。

4.如权利要求1所述的一种soc补偿电路，其特征在于，所述逆变电路包括pwm控制单元和主供电电路，所述电压源电路的输出端连接所述pwm控制单元的输入端，所述pwm控制单元的输出端分别与所述主供电电路和所述辅助供电电路电连接。

5.如权利要求4所述的一种soc补偿电路，其特征在于，所述pwm控制单元包括第一晶体管q1、第二晶体管q2、第一电容c1以及pwm控制模块、所述第一晶体管q1的栅极连接所述pwm控制模块的第一输出端，漏极连接所述主供电电路，源极连接所述电容c1一端、所述第二晶体管q2的源极以及接地端，所述第二晶体管q2的栅极连接所述pwm控制模块的第二输出端，漏极连接所述辅助供电电路，所述电容c1的另一端分别连接所述电压源电路的输出端、所述主供电电路以及所述辅助供电电路。

6.一种soc补偿方法，利用如权利要求1-5中任一项所述的一种soc补偿电路中的控制电路实施，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的一种soc补偿方法，其特征在于，所述工作模式包括独立充电模式、独立放电模式以及充放电协同模式，所述基于充电电压信号和放电电压信号，确定工作模式的步骤，包括：

8.如权利要求7所述的一种soc补偿方法，其特征在于，所述充放电电流信息包括充电电流信息和放电电流信息，所述基于所述工作模式，确定充放电电流信息的步骤，包括：

9.如权利要求8所述的一种soc补偿方法，其特征在于，所述基于所述充放电协同模式，确定所述充电电流信息和所述放电电流信息的步骤，包括：

10.如权利要求6所述的一种soc补偿方法，其特征在于，所述基于所述充放电电流信息，进行soc补偿步骤之后，还包括：

技术总结
本发明公开了一种SOC补偿电路及SOC补偿方法,SOC补偿电路包括电压源电路、用于存储电能和输出电压并输出电源电压信号；逆变电路，用于对电压源电路进行放电控制；充电电路，用于为电压源电路充电，并输出充电电压信号；控制电路，分别连接充电电路和电压源电路；还包括辅助供电电路，用于输出放电电压信号，其中，放电电压信号与逆变电路的输出电压呈线性关系，控制电路用于根据电源电压信号、充电电压信号以及放电电压信号进行SOC补偿，本发明实施例通过辅助供电电路获取与逆变电路呈线性关系的放电电压信号，避免了直接从逆变电路获取信号所带来的噪声与增益影响，降低了SOC显示误差。

技术研发人员：刘玉龙,詹星,刘志钢,王泽坚
受保护的技术使用者：深圳市斐石科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/18