電池荷電狀態預測修正系統及修正方法
2023-05-04 15:08:16 1
電池荷電狀態預測修正系統及修正方法
【專利摘要】本發明提供一種電池荷電狀態預測修正系統及修正方法，其中該系統包括：檢測單元，用於檢測電池組的電流方向和電流大小；判斷單元，與所述檢測單元連接，用於根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及處理單元，與所述判斷單元連接，用於根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。本發明所述的電池荷電狀態預測修正系統及修正方法能夠針對電池組的不同狀態執行對應的電池荷電狀態預測修正操作，不再限於現有技術中的只能在充電完成狀態進行充電重置100％，由此可以提高電池荷電狀態預測的準確性。
【專利說明】
電池荷電狀態預測修正系統及修正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池管理【技術領域】，更具體地，涉及一種電池荷電狀態預測修正系統及修正方法。
【背景技術】
[0002]近來，電動汽車發展迅速，而電動汽車的動力來源就是電池。但目前來看，電池技術還不成熟。針對電池技術不成熟的現狀，在電池的使用過程中對其進行科學的管理就顯得格外重要。例如，對於電池剩餘容量(即電池荷電狀態(SOC))的預測是最為基本和首要的任務，其值是否準確，會影響到電源管理系統的決策方式，進而會影響電池組動力性能的利用情況。
[0003]電池荷電狀態的準確監測不僅僅能夠為駕駛者提供電池能量供給狀況，而且電池的SOC值能夠表徵電池充電或放電的程度，由此可以防止電池的過充電與過放電，從而延長電池的使用壽命；soc還是電源管理系統中能量分配的重要依據，電池管理系統對能量進行分配的依據就是電池的SOC值及負載功率的大小，SOC的值如果不準確，就會導致電源管理系統對能量分配控制的失調，在大功率工況下電池會沒有足夠的能量儲備，或者電池已經具有足夠電量的儲備，電源管理系統卻仍然向發動機(在混合動力汽車中)發出運轉指令，從而造成功率浪費。此外，SOC值的準確預測還可以減少電池的使用成本，因為準確的SOC值在一定程度上能夠延長電池的使用壽命，從而降低電池的使用成本。由此可見，對SOC預測進行修正校準以獲得準確的SOC值尤為重要。
[0004]但是，在現有技術中，通常SOC只能在充電完成狀態進行SOC重置100 %，充電過程中終止充電SOC無法重置。對於電池組放電，為保護電池組不被過放損傷、電池組放電SOC也無法重置清零。也就是，現有技術中的SOC預測的修正校準只能在充電完成狀態進行充電重置100%，由此電池組SOC的準確性無法保證。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明旨在提出一種電池荷電狀態預測修正系統，以解決現有技術中SOC預測的修正校準只能在充電完成狀態進行充電重置100%、由此電池組SOC的準確性無法保證的問題。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]一種電池荷電狀態預測修正系統，該系統包括:檢測單元，用於檢測電池組的電流方向和電流大小；判斷單元，與所述檢測單元連接，用於根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及處理單元，與所述判斷單元連接，用於根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0008]相對於現有技術，本發明所述的修正系統具有以下優勢:
[0009]通過檢測電池組的電流方向和電流大小，可以判斷電池組的狀態，進而可以根據電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。這樣，可以根據電池組的不同狀態執行對應的電池荷電狀態預測修正操作。
[0010]本發明所述的修正系統可以針對電池組的不同狀態執行對應的電池荷電狀態預測修正操作，不再限於現有技術中的只能在充電完成狀態進行充電重置100%，由此可以提高電池荷電狀態預測的準確性。
[0011]本發明的另一目的在於提出一種電池荷電狀態預測修正方法，以解決現有技術中SOC預測的修正校準只能在充電完成狀態進行充電重置100%、由此電池組SOC的準確性無法保證的問題。
[0012]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0013]一種電池荷電狀態預測修正方法，該方法包括:檢測電池組的電流方向和電流大小；根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0014]所述修正方法與上述的修正系統相對於現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。
[0015]本發明的其它特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1為本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正系統的方框圖；以及
[0018]圖2為本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正方法的流程圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]10-檢測單元，12-判斷單元，14-處理單元。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0022]下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
[0023]圖1為本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正系統的方框圖。
[0024]如圖1所示，本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正系統包括:檢測單元10，用於檢測電池組的電流方向和電流大小；判斷單元12，與所述檢測單元10連接，用於根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及處理單元14，與所述判斷單元12連接，用於根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0025]其中，所述預定時間段可以根據實際情況進行預先設定，例如，可以根據所述電池組中的電池的電芯的材質預先設定。此外，所述預定時間段可以稱為靜置時間段，即表示電池組靜置所持續的時間。
[0026]通過檢測電池組的電流方向和電流大小，可以判斷電池組的狀態，進而可以根據電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。這樣，可以根據電池組的不同狀態執行對應的電池荷電狀態預測修正操作，不再限於現有技術中的只能在充電完成狀態進行充電重置100%，由此可以提高電池荷電狀態預測的準確性。
[0027]將上述的電池荷電狀態預測修正系統應用於車輛(例如混合動力汽車和電動汽車)上，可以提高車輛的電池荷電狀態預測的準確性，進而可以保證車輛安全行駛、提升電池效率、提高整車性能和延長電池組壽命，同時還能降低因SOC偏差過大造成的電池組故障率，提升經濟性。
[0028]根據本發明一種實施例，所述判斷單元12根據所檢測的所述電流方向和所述電流大小判斷所述電池組的狀態包括:在所述電流方向為正向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態；在所述電流方向為反向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態。
[0029]其中，所述預定值可以為C/20，C表示電池容量。充電終止狀態可以包括充電充滿終止狀態(例如，充電電量達到100%而停止充電的情況)和充電未充滿終止狀態(例如，充電電量僅達到50%就停止充電的情況)。由此，通過使用本發明所述的修正系統，無論電池組是否為充滿而終止充電，均可以執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0030]根據本發明一種實施例，所述處理單元14根據所述電池組的狀態等待所述預定時間段之後執行所述電池荷電狀態預測修正操作包括:在判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行充電電池荷電狀態預測修正操作；在判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行放電電池荷電狀態預測修正操作。
[0031]通過判斷出電池組的狀態，可以針對充電終止狀態執行充電電池荷電狀態預測修正操作，以及可以放電終止狀態執行放電電池荷電狀態預測修正操作。
[0032]根據本發明一種實施例，上述的修正系統還包括時鐘單元(圖中未示出)，用於輸出所述電池組停止工作的時間；所述判斷單元12還用於將所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間進行比較，判斷所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間之間的差值是否大於所述預定時間段表示的數值；所述處理單元14還用於在所述差值大於所述數值的情況下執行充電電池荷電狀態預測修正操作或放電電池荷電狀態預測修正操作。
[0033]其中，電池組停止工作的時間是指電池組不再為系統供電的時間，即系統斷電時間。系統斷電通常對應於車輛處於不運行的狀態。所述電池組再次開始工作的時間是指電池組再次為系統供電的時間，即系統再次上電時間。所述差值表示系統斷電所持續的時間。
[0034]通過對電池組停止工作所持續的時間的判斷，可以在車輛長時間未運行的情況下執行電池荷電狀態預測充電修正操作或電池荷電狀態預測放電修正操作，以提高電池荷電狀態預測的準確性。
[0035]根據本發明一種實施例，所述處理單元14執行所述充電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的充電電壓，將所述充電電壓與預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述充電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的充電電池荷電狀態值；所述處理單元14執行所述放電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的放電電壓，將所述放電電壓與所述預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述放電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的放電電池荷電狀態值。
[0036]其中，預設的電池荷電狀態修正表根據實際情況進行預先設定，例如，可以根據所述電池組中的電池的電芯的溫度、電流、電壓、循環次數等預先設定。本領域技術人員可以利用現有的設定方式進行設定，出於簡潔的目的，不再對此贅述。
[0037]在上述實施例中，檢測單元10、判斷單元12、處理單元14和時鐘單元可以集成在電池管理系統(BMS)中，也可以單獨設置，本發明不對此進行限定。
[0038]此外，當電池組狀態為充電狀態時，所述靜置時間段為充電靜置時間段，充電靜置主要用於充電未充滿狀態下的靜置；當電池組狀態為放電狀態時，所述靜置時間段為放電靜置時間段。
[0039]可替換地，本發明實施例還提供了一種電池荷電狀態預測修正系統，該系統包括:時鐘單元，用於輸出所述電池組停止工作的時間；判斷單元12，與所述時鐘單元連接，用於電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間進行比較，判斷所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間之間的差值是否大於所述預定時間段表示的數值；以及處理單元14，與所述判斷單元連接，用於在所述差值大於所述數值的情況下執行電池荷電狀態預測充電修正操作或電池荷電狀態預測放電修正操作。
[0040]通過對電池組停止工作所持續的時間的判斷，可以在車輛長時間未運行的情況下執行電池荷電狀態預測充電修正操作或電池荷電狀態預測放電修正操作，以提高電池荷電狀態預測的準確性。
[0041]根據本發明一種實施例，該系統還包括檢測單元10，用於檢測電池組的電流方向和電流大小；其中判斷單元12還用於根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及處理單元14還用於根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0042]上述修正系統中電池組的狀態的判斷和根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作與圖1所示的修正系統相同，在此不再贅述。
[0043]圖2為本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正方法的流程圖。
[0044]如圖2所示,本發明實施例所述的電池荷電狀態預測修正方法包括:
[0045]S200，檢測電池組的電流方向和電流大小；
[0046]S202，根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及
[0047]S204，根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0048]通過檢測電池組的電流方向和電流大小，可以判斷電池組的狀態，進而可以根據電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。這樣，可以根據電池組的不同狀態執行對應的電池荷電狀態預測修正操作，不再限於現有技術中的只能在充電完成狀態進行充電重置100%，由此可以提高電池荷電狀態預測的準確性。
[0049]在該方法中，步驟S202包括:
[0050]S2020，在所述電流方向為正向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態；
[0051]S2022，在所述電流方向為反向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態。
[0052]其中，所述預定值可以為C/20C表示電池容量。充電終止狀態可以包括充電充滿終止狀態(例如，充電電量達到100%而停止充電的情況)和充電未充滿終止狀態(例如，充電電量僅達到50%就停止充電的情況)。由此，通過使用本發明所述的修正系統，無論電池組是否為充滿而終止充電，均可以執行電池荷電狀態預測修正操作。
[0053]在該方法中，步驟S204包括:
[0054]S2040，在判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行充電電池荷電狀態預測修正操作；
[0055]S2042，在判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行放電電池荷電狀態預測修正操作。
[0056]根據本發明一種實施例，該方法還包括:
[0057]獲取所述電池組停止工作的時間；
[0058]將所述電池組停止工作的時間與電池組再次開始工作的時間進行比較，判斷所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間之間的差值是否大於所述預定時間段表示的數值；
[0059]在所述差值大於所述數值的情況下執行充電電池荷電狀態預測修正操作或放電電池荷電狀態預測修正操作。
[0060]可替換地，也可以在步驟S200至S204之前執行上述步驟。
[0061]在本方法中，執行所述充電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的充電電壓，將所述充電電壓與預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述充電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的充電電池荷電狀態值；執行所述放電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的放電電壓，將所述放電電壓與所述預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述放電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的放電電池荷電狀態值。
[0062]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電池荷電狀態預測修正系統，其中，所述電池荷電狀態預測修正系統包括: 檢測單元(10)，用於檢測電池組的電流方向和電流大小； 判斷單元(12)，與所述檢測單元(10)連接，用於根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及 處理單元(14)，與所述判斷單元(12)連接，用於根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
2.根據權利要求1所述的電池荷電狀態預測修正系統，其中，所述判斷單元(12)根據所檢測的所述電流方向和所述電流大小判斷所述電池組的狀態包括: 在所述電流方向為正向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態； 在所述電流方向為反向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態。
3.根據權利要求2所述的電池荷電狀態預測修正系統，其中，所述處理單元(14)根據所述電池組的狀態等待所述預定時間段之後執行所述電池荷電狀態預測修正操作包括: 在判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行充電電池荷電狀態預測修正操作； 在判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行放電電池荷電狀態預測修正操作。
4.根據權利要求1所述的電池荷電狀態預測修正系統，其中， 所述系統還包括時鐘單元，用於輸出所述電池組停止工作的時間； 所述判斷單元(12)還用於將所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間進行比較，判斷所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間之間的差值是否大於所述預定時間段表示的數值； 所述處理單元(14)還用於在所述差值大於所述數值的情況下執行充電電池荷電狀態預測修正操作或放電電池荷電狀態預測修正操作。
5.根據權利要求3或4所述的電池荷電狀態預測修正系統，其中， 所述處理單元(14)執行所述充電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的充電電壓，將所述充電電壓與預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述充電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的充電電池荷電狀態值； 所述處理單元(14)執行所述放電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的放電電壓，將所述放電電壓與所述預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述放電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的放電電池荷電狀態值。
6.—種電池荷電狀態預測修正方法，其中，所述電池荷電狀態預測修正方法包括: 檢測電池組的電流方向和電流大小； 根據所檢測的電流方向和電流大小判斷所述電池組的狀態；以及 根據所述電池組的狀態等待預定時間段之後執行電池荷電狀態預測修正操作。
7.根據權利要求6所述的電池荷電狀態預測修正方法，其中，所述根據所檢測的所述電流方向和所述電流大小判斷所述電池組的狀態包括: 在所述電流方向為正向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態； 在所述電流方向為反向且所述電流大小小於預定值的情況下，判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態。
8.根據權利要求7所述的電池荷電狀態預測修正方法，其中，所述根據所述電池組的狀態等待所述預定時間段之後執行所述電池荷電狀態預測修正操作包括: 在判斷所述電池組的狀態為充電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行充電電池荷電狀態預測修正操作； 在判斷所述電池組的狀態為放電終止狀態的情況下，等待所述預定時間段之後執行放電電池荷電狀態預測修正操作。
9.根據權利要求6所述的電池荷電狀態預測修正方法，其中，該方法還包括: 獲取所述電池組停止工作的時間； 將所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間進行比較，判斷所述電池組停止工作的時間與所述電池組再次開始工作的時間之間的差值是否大於所述預定時間段表示的數值； 在所述差值大於所述數值的情況下執行充電電池荷電狀態預測修正操作或放電電池荷電狀態預測修正操作。
10.根據權利要求8或9所述的電池荷電狀態預測修正方法，其中， 執行所述充電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的充電電壓，將所述充電電壓與預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述充電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的充電電池荷電狀態值； 執行所述放電電池荷電狀態預測修正操作包括:獲取所述電池組的放電電壓，將所述放電電壓與所述預設的電池荷電狀態修正表進行匹配，根據所述修正表來確定與所述放電電壓對應的電池荷電狀態值，並將該值作為所述電池組的放電電池荷電狀態值。
【文檔編號】G01R31/36GK104267353SQ201410512360
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】陳濤, 朱子川, 李金廣, 康蘭英, 韓志風, 康興朝, 劉松鶴 申請人:長城汽車股份有限公司