阅读说明：本技术 镍氢电池包soc修正方法 (SOC correction method for nickel-metal hydride battery pack ) 是由 钟发平 马李 徐国昌 匡德志 何侠 李磊 柯威 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种镍氢电池包SOC修正方法,当电池包电流为负值且电池包内某个单体电池电压低于单体电池平台电压时或当电池包电流为正值且电池包内某个单体电池电压高于单体电池平台电压时,记录此t0时刻电池包内单体电池电压最低值V<Sub>_0_min</Sub>或最高值V<Sub>_0_max</Sub>,之后若持续一定时间至t1时刻电池包电流均为负值或正值,则记录t1时刻电池包内单体电池电压最低值V<Sub>_1_min</Sub>或最高值V<Sub>_1_max</Sub>,计算t1-t0内的电池包单体电压差,查表获得电池包单体电池电压差标准值,根据电池包单体电池电压差与电池包单体电池电压差标准值、电池包SOC与上端SOC基准或下端SOC基准的大小比较结果控制电池包SOC朝上端SOC基准或下端SOC基准修正。本发明方法简单可行,修正精确度较高。(The invention provides a nickel-hydrogen battery pack SOC correction method, when the current of a battery pack is a negative value and the voltage of a certain single battery in the battery pack is lower than the voltage of a single battery platform or when the current of the battery pack is a positive value and the voltage of a certain single battery in the battery pack is higher than the voltage of the single battery platform, the lowest voltage value V of the single battery in the battery pack at the time of t0 is recorded _0_min Or maximum value V _0_max And then recording the lowest voltage value V of the single batteries in the battery pack at the time t1 if the current of the battery pack is negative or positive after the current lasts for a certain time till the time t1 _1_min Or maximum value V _1_max Calculating the voltage difference of the single batteries in the battery pack from t1 to t0, looking up a table to obtain a standard value of the voltage difference of the single batteries in the battery pack, and obtaining the SOC of the battery pack and an upper end SOC reference or a lower end SOC reference according to the voltage difference of the single batteries in the battery pack and the standard value of the voltage difference of the single batteries in the battery pack, and the SOC of the battery pack and anAnd controlling the SOC of the battery pack to be corrected towards the upper end SOC reference or the lower end SOC reference by the standard size comparison result. The method is simple and feasible, and has high correction accuracy.)

镍氢电池包SOC修正方法

技术领域

本发明涉及一种镍氢电池包SOC修正方法。

背景技术

镍氢电池具有高功率、大倍率充放电特性，其广泛应用在混合动力汽车、AGV小车、轨道交通等领域。SOC是当前电池剩余电量/容量的简称即荷电量，SOC是镍氢电池包的一个重要参数。在应用过程中，电池管理系统(BMS)一般会估算电池SOC，但电池SOC估算时总会有误差，积累一定时间后，电池SOC误差会越来越大，离电池SOC真实值相差较大，这不利于电池使用状态的判断，因此需要对电池SOC进行修正。而如何对电池SOC进行修正，以便修正精确度较高，更靠近电池SOC真实值，是当前的一个研究课题。

发明内容

本发明旨在提供一种简单可行、修正精确度较高的镍氢电池包SOC修正方法。

本发明通过以下方案实现：

一种镍氢电池包SOC修正方法，按以下步骤进行：

Ⅰ在BMS运行过程中，实时检测并记录电池包SOC、电池包最高温度、电池包最低温度及电池包电流，电池包充电过程中，电池包电流记为正值，电池包放电过程中，电池包电流记为负值；

Ⅱ当电池包电流为负值即电池包处于放电过程且电池包内某个单体电池电压低于单体电池平台电压时，记录此t0时刻电池包内单体电池电压最低值V_{_0_min}，之后若持续一定时间至t1时刻电池包电流均为负值，则记录t1时刻电池包内单体电池电压最低值V_{_1_min}，按公式(1)计算t1-t0内的电池包单体电池放电电压差△V_{_放}，并计算t1-t0内的电池包平均放电电流和电池包放电温度；当电池包电流为正值即电池包处于充电过程且电池包内某个单体电池电压高于单体电池平台电压时，记录此t0时刻电池包内单体电池电压最高值V_{_0_max}，之后若持续一定时间至t1时刻电池包电流均为正值，则记录t1时刻电池包内单体电池电压最高值V_{_1_max}，按公式(2)计算t1-t0内的电池包单体电池充电电压差△V_{_充}，并计算t1-t0内的电池包平均充电电流和电池包充电温度；t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度的取值原则为：若t1-t0内电池包最低温度＞0℃，则t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度取值为t1-t0内所有电池包最高温度、电池包最低温度的平均值，若t1-t0内电池包最低温度≤0℃，则t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度取值为t1-t0内所有电池包最高温度、电池包最低温度中的最小值；

△V_{_放}＝|V_{_1_min－}V_{_0_min}|……………………………………………………(1)，

△V_{_充}＝|V_{_1_max－}V_{_0_max}|……………………………………………………(2)；

Ⅲ根据步骤Ⅱ中得到的t1-t0内的电池包平均充电电流、电池包充电温度查上端SOC基准下的电池包充电电流、电池包充电温度、电池包单体电池充电电压差的对应表得到电池包单体电池充电电压差标准值△V_{_充_标}，若△V_{_充}≥△V_{_充_标}且当前时刻的电池包SOC＜上端SOC基准，则电池包SOC向上修正至上端SOC基准；根据步骤Ⅱ中得到的t1-t0内的电池包平均放电电流、电池包放电温度查下端SOC基准下的电池包放电电流、电池包放电温度、电池包单体电池放电电压差的对应表得到电池包单体电池放电电压差标准值△V_{_放_标}，若△V_{_放}≥△V_{_放_标}且当前时刻的电池包SOC＞下端SOC基准，则电池包SOC向下修正至下端SOC基准。

本发明中，单体电池平台电压即单体电池额定电压，一般为1.2V。

进一步地，所述t1-t0的取值范围为1～5s。

进一步地，所述上端SOC基准的取值范围为85～95％，所述下端SOC基准的取值范围为20～30％。

进一步地，所述步骤Ⅲ中，电池包SOC向上修正至上端SOC基准的速率、电池包SOC向下修正至下端SOC基准的速率均为1％/5s～1％/10s。

所述步骤Ⅲ中，上端SOC基准下的电池包充电电流、电池包充电温度、电池包单体电池充电电压差的对应表和下端SOC基准下的电池包放电电流、电池包放电温度、电池包单体电池放电电压差的对应表均可根据实验室多次测试获得，这两个对应表预先存入电池管理系统(BMS)中。上端SOC基准下的电池包充电电流、电池包充电温度、电池包单体电池充电电压差的对应表的获取步骤具体为：在常温(25℃±2℃)下，将单体电池以0.5C恒流放空(SOC＝0％)，静置1小时，以0.5C恒流充电至上端SOC基准(85％～95％)处，再将单体电池分别置于各温度(-35℃、-25℃、-15℃、-5℃、5℃、15℃、30℃、45℃)下4小时，再以不同倍率电流(0.2C、0.5C、1.0C、……、20.0C)充电10s，分别记录不同倍率电流充电前、充电10s时的电压最高值，分别计算充电前电压最高值与充电10s电压最高值的差的绝对值得到单体电池充电电压差，从而得到上端SOC基准下不同温度、不同倍率电流相对应的单体电池充电电压差；下端SOC基准下的电池包放电电流、电池包放电温度、电池包单体电池放电电压差的对应表的获取步骤具体为：在常温(25℃±2℃)下，将单体电池以0.5C恒流充满(SOC＝100％)，静置1小时，以0.5C恒流放电至下端SOC基准(20％～30％)处，再将单体电池分别置于各温度(-35℃、-25℃、-15℃、-5℃、5℃、15℃、30℃、45℃)下4小时，再以不同倍率电流(0.2C、0.5C、1.0C、……、20.0C)放电10s，分别记录不同倍率电流放电前、放电10s时的电压最低值，分别计算放电前电压最高值与放电10s电压最低值的差的绝对值得到单体电池放电电压差，从而得到下端SOC基准下不同温度、不同倍率电流相对应的单体电池放电电压差。

本发明的镍氢电池包SOC修正方法，简单可行，根据电池包单体电池充电电压差与电池包单体电池充电电压差标准值或电池包单体电池放电电压差与电池包单体电池放电电压差标准值、电池包SOC与上端SOC基准或下端SOC基准的大小比较结果，控制电池包SOC朝上端SOC基准或下端SOC基准修正，修正精确度较高。本发明的镍氢电池包SOC修正方法，适用范围广，可适用纯电动恒流充电、混合动力脉冲工况等，避免使用场景受限。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种镍氢电池包SOC修正方法，按以下步骤进行：

Ⅰ在BMS运行过程中，实时检测并记录电池包SOC、电池包最高温度、电池包最低温度及电池包电流，电池包充电过程中，电池包电流记为正值，电池包放电过程中，电池包电流记为负值；

Ⅱ当电池包电流为负值即电池包处于放电过程且电池包内某个单体电池电压低于单体电池平台电压即单体电池额定电压1.2V时，记录此t0时刻电池包内单体电池电压最低值V_{_0_min}，之后若持续一定时间至t1时刻电池包电流均为负值，则记录t1时刻电池包内单体电池电压最低值V_{_1_min}，按公式(1)计算t1-t0内的电池包单体电池放电电压差△V_{_放}，并计算t1-t0内的电池包平均放电电流和电池包放电温度，t1-t0在1～5s中取值；当电池包电流为正值即电池包处于充电过程且电池包内某个单体电池电压高于单体电池平台电压时，记录此t0时刻电池包内单体电池电压最高值V_{_0_max}，之后若持续一定时间至t1时刻电池包电流均为正值，则记录t1时刻电池包内单体电池电压最高值V_{_1_max}，按公式(2)计算t1-t0内的电池包单体电池充电电压差△V_{_充}，并计算t1-t0内的电池包平均充电电流和电池包充电温度，t1-t0在1～5s中取值；t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度的取值原则为：若t1-t0内电池包最低温度＞0℃，则t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度取值为t1-t0内所有电池包最高温度、电池包最低温度的平均值，若t1-t0内电池包最低温度≤0℃，则t1-t0内的电池包充电温度或电池包放电温度取值为t1-t0内所有电池包最高温度、电池包最低温度中的最小值；

△V_{_放}＝|V_{_1_min－}V_{_0_min}|……………………………………………………(1)，

△V_{_充}＝|V_{_1_max－}V_{_0_max}|……………………………………………………(2)；

Ⅲ根据步骤Ⅱ中得到的t1-t0内的电池包平均充电电流、电池包充电温度查上端SOC基准下的电池包充电电流、电池包充电温度、电池包单体电池充电电压差的对应表得到电池包单体电池充电电压差标准值△V_{_充_标}，上端SOC基准在85～95％中取值，若△V_{_充}≥△V_{_充_标}且当前时刻的电池包SOC＜上端SOC基准，则电池包SOC以1％/5s～1％/10s的速率向上修正至上端SOC基准；根据步骤Ⅱ中得到的t1-t0内的电池包平均放电电流、电池包放电温度查下端SOC基准下的电池包放电电流、电池包放电温度、电池包单体电池放电电压差的对应表得到电池包单体电池放电电压差标准值△V_{_放_标}，下端SOC基准在20～30％中取值，若△V_{_放}≥△V_{_放_标}且当前时刻的电池包SOC＞下端SOC基准，则电池包SOC以1％/5s～1％/10s的速率向下修正至下端SOC基准。