电池荷电状态预测修正系统及修正方法
【专利摘要】本发明提供一种电池荷电状态预测修正系统及修正方法，其中该系统包括：检测单元，用于检测电池组的电流方向和电流大小；判断单元，与所述检测单元连接，用于根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及处理单元，与所述判断单元连接，用于根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。本发明所述的电池荷电状态预测修正系统及修正方法能够针对电池组的不同状态执行对应的电池荷电状态预测修正操作，不再限于现有技术中的只能在充电完成状态进行充电重置100％，由此可以提高电池荷电状态预测的准确性。
【专利说明】
电池荷电状态预测修正系统及修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池管理【技术领域】，更具体地，涉及一种电池荷电状态预测修正系统及修正方法。
【背景技术】
[0002]近来，电动汽车发展迅速，而电动汽车的动力来源就是电池。但目前来看，电池技术还不成熟。针对电池技术不成熟的现状，在电池的使用过程中对其进行科学的管理就显得格外重要。例如，对于电池剩余容量(即电池荷电状态(SOC))的预测是最为基本和首要的任务，其值是否准确，会影响到电源管理系统的决策方式，进而会影响电池组动力性能的利用情况。
[0003]电池荷电状态的准确监测不仅仅能够为驾驶者提供电池能量供给状况，而且电池的SOC值能够表征电池充电或放电的程度，由此可以防止电池的过充电与过放电，从而延长电池的使用寿命；soc还是电源管理系统中能量分配的重要依据，电池管理系统对能量进行分配的依据就是电池的SOC值及负载功率的大小，SOC的值如果不准确，就会导致电源管理系统对能量分配控制的失调，在大功率工况下电池会没有足够的能量储备，或者电池已经具有足够电量的储备，电源管理系统却仍然向发动机(在混合动力汽车中)发出运转指令，从而造成功率浪费。此外，SOC值的准确预测还可以减少电池的使用成本，因为准确的SOC值在一定程度上能够延长电池的使用寿命，从而降低电池的使用成本。由此可见，对SOC预测进行修正校准以获得准确的SOC值尤为重要。
[0004]但是，在现有技术中，通常SOC只能在充电完成状态进行SOC重置100 %，充电过程中终止充电SOC无法重置。对于电池组放电，为保护电池组不被过放损伤、电池组放电SOC也无法重置清零。也就是，现有技术中的SOC预测的修正校准只能在充电完成状态进行充电重置100%，由此电池组SOC的准确性无法保证。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明旨在提出一种电池荷电状态预测修正系统，以解决现有技术中SOC预测的修正校准只能在充电完成状态进行充电重置100%、由此电池组SOC的准确性无法保证的问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]一种电池荷电状态预测修正系统，该系统包括:检测单元，用于检测电池组的电流方向和电流大小；判断单元，与所述检测单元连接，用于根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及处理单元，与所述判断单元连接，用于根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
[0008]相对于现有技术，本发明所述的修正系统具有以下优势:
[0009]通过检测电池组的电流方向和电流大小，可以判断电池组的状态，进而可以根据电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。这样，可以根据电池组的不同状态执行对应的电池荷电状态预测修正操作。
[0010]本发明所述的修正系统可以针对电池组的不同状态执行对应的电池荷电状态预测修正操作，不再限于现有技术中的只能在充电完成状态进行充电重置100%，由此可以提高电池荷电状态预测的准确性。
[0011]本发明的另一目的在于提出一种电池荷电状态预测修正方法，以解决现有技术中SOC预测的修正校准只能在充电完成状态进行充电重置100%、由此电池组SOC的准确性无法保证的问题。
[0012]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0013]一种电池荷电状态预测修正方法，该方法包括:检测电池组的电流方向和电流大小；根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
[0014]所述修正方法与上述的修正系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0015]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1为本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正系统的方框图；以及
[0018]图2为本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正方法的流程图。
[0019]附图标记说明:
[0020]10-检测单元，12-判断单元，14-处理单元。
【具体实施方式】
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0023]图1为本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正系统的方框图。
[0024]如图1所示，本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正系统包括:检测单元10，用于检测电池组的电流方向和电流大小；判断单元12，与所述检测单元10连接，用于根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及处理单元14，与所述判断单元12连接，用于根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
[0025]其中，所述预定时间段可以根据实际情况进行预先设定，例如，可以根据所述电池组中的电池的电芯的材质预先设定。此外，所述预定时间段可以称为静置时间段，即表示电池组静置所持续的时间。
[0026]通过检测电池组的电流方向和电流大小，可以判断电池组的状态，进而可以根据电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。这样，可以根据电池组的不同状态执行对应的电池荷电状态预测修正操作，不再限于现有技术中的只能在充电完成状态进行充电重置100%，由此可以提高电池荷电状态预测的准确性。
[0027]将上述的电池荷电状态预测修正系统应用于车辆(例如混合动力汽车和电动汽车)上，可以提高车辆的电池荷电状态预测的准确性，进而可以保证车辆安全行驶、提升电池效率、提高整车性能和延长电池组寿命，同时还能降低因SOC偏差过大造成的电池组故障率，提升经济性。
[0028]根据本发明一种实施例，所述判断单元12根据所检测的所述电流方向和所述电流大小判断所述电池组的状态包括:在所述电流方向为正向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为充电终止状态；在所述电流方向为反向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为放电终止状态。
[0029]其中，所述预定值可以为C/20，C表示电池容量。充电终止状态可以包括充电充满终止状态(例如，充电电量达到100%而停止充电的情况)和充电未充满终止状态(例如，充电电量仅达到50%就停止充电的情况)。由此，通过使用本发明所述的修正系统，无论电池组是否为充满而终止充电，均可以执行电池荷电状态预测修正操作。
[0030]根据本发明一种实施例，所述处理单元14根据所述电池组的状态等待所述预定时间段之后执行所述电池荷电状态预测修正操作包括:在判断所述电池组的状态为充电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行充电电池荷电状态预测修正操作；在判断所述电池组的状态为放电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行放电电池荷电状态预测修正操作。
[0031]通过判断出电池组的状态，可以针对充电终止状态执行充电电池荷电状态预测修正操作，以及可以放电终止状态执行放电电池荷电状态预测修正操作。
[0032]根据本发明一种实施例，上述的修正系统还包括时钟单元(图中未示出)，用于输出所述电池组停止工作的时间；所述判断单元12还用于将所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间进行比较，判断所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间之间的差值是否大于所述预定时间段表示的数值；所述处理单元14还用于在所述差值大于所述数值的情况下执行充电电池荷电状态预测修正操作或放电电池荷电状态预测修正操作。
[0033]其中，电池组停止工作的时间是指电池组不再为系统供电的时间，即系统断电时间。系统断电通常对应于车辆处于不运行的状态。所述电池组再次开始工作的时间是指电池组再次为系统供电的时间，即系统再次上电时间。所述差值表示系统断电所持续的时间。
[0034]通过对电池组停止工作所持续的时间的判断，可以在车辆长时间未运行的情况下执行电池荷电状态预测充电修正操作或电池荷电状态预测放电修正操作，以提高电池荷电状态预测的准确性。
[0035]根据本发明一种实施例，所述处理单元14执行所述充电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的充电电压，将所述充电电压与预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述充电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的充电电池荷电状态值；所述处理单元14执行所述放电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的放电电压，将所述放电电压与所述预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述放电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的放电电池荷电状态值。
[0036]其中，预设的电池荷电状态修正表根据实际情况进行预先设定，例如，可以根据所述电池组中的电池的电芯的温度、电流、电压、循环次数等预先设定。本领域技术人员可以利用现有的设定方式进行设定，出于简洁的目的，不再对此赘述。
[0037]在上述实施例中，检测单元10、判断单元12、处理单元14和时钟单元可以集成在电池管理系统(BMS)中，也可以单独设置，本发明不对此进行限定。
[0038]此外，当电池组状态为充电状态时，所述静置时间段为充电静置时间段，充电静置主要用于充电未充满状态下的静置；当电池组状态为放电状态时，所述静置时间段为放电静置时间段。
[0039]可替换地，本发明实施例还提供了一种电池荷电状态预测修正系统，该系统包括:时钟单元，用于输出所述电池组停止工作的时间；判断单元12，与所述时钟单元连接，用于电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间进行比较，判断所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间之间的差值是否大于所述预定时间段表示的数值；以及处理单元14，与所述判断单元连接，用于在所述差值大于所述数值的情况下执行电池荷电状态预测充电修正操作或电池荷电状态预测放电修正操作。
[0040]通过对电池组停止工作所持续的时间的判断，可以在车辆长时间未运行的情况下执行电池荷电状态预测充电修正操作或电池荷电状态预测放电修正操作，以提高电池荷电状态预测的准确性。
[0041]根据本发明一种实施例，该系统还包括检测单元10，用于检测电池组的电流方向和电流大小；其中判断单元12还用于根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及处理单元14还用于根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
[0042]上述修正系统中电池组的状态的判断和根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作与图1所示的修正系统相同，在此不再赘述。
[0043]图2为本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正方法的流程图。
[0044]如图2所示,本发明实施例所述的电池荷电状态预测修正方法包括:
[0045]S200，检测电池组的电流方向和电流大小；
[0046]S202，根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及
[0047]S204，根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
[0048]通过检测电池组的电流方向和电流大小，可以判断电池组的状态，进而可以根据电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。这样，可以根据电池组的不同状态执行对应的电池荷电状态预测修正操作，不再限于现有技术中的只能在充电完成状态进行充电重置100%，由此可以提高电池荷电状态预测的准确性。
[0049]在该方法中，步骤S202包括:
[0050]S2020，在所述电流方向为正向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为充电终止状态；
[0051]S2022，在所述电流方向为反向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为放电终止状态。
[0052]其中，所述预定值可以为C/20C表示电池容量。充电终止状态可以包括充电充满终止状态(例如，充电电量达到100%而停止充电的情况)和充电未充满终止状态(例如，充电电量仅达到50%就停止充电的情况)。由此，通过使用本发明所述的修正系统，无论电池组是否为充满而终止充电，均可以执行电池荷电状态预测修正操作。
[0053]在该方法中，步骤S204包括:
[0054]S2040，在判断所述电池组的状态为充电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行充电电池荷电状态预测修正操作；
[0055]S2042，在判断所述电池组的状态为放电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行放电电池荷电状态预测修正操作。
[0056]根据本发明一种实施例，该方法还包括:
[0057]获取所述电池组停止工作的时间；
[0058]将所述电池组停止工作的时间与电池组再次开始工作的时间进行比较，判断所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间之间的差值是否大于所述预定时间段表示的数值；
[0059]在所述差值大于所述数值的情况下执行充电电池荷电状态预测修正操作或放电电池荷电状态预测修正操作。
[0060]可替换地，也可以在步骤S200至S204之前执行上述步骤。
[0061]在本方法中，执行所述充电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的充电电压，将所述充电电压与预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述充电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的充电电池荷电状态值；执行所述放电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的放电电压，将所述放电电压与所述预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述放电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的放电电池荷电状态值。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电池荷电状态预测修正系统，其中，所述电池荷电状态预测修正系统包括: 检测单元(10)，用于检测电池组的电流方向和电流大小； 判断单元(12)，与所述检测单元(10)连接，用于根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及 处理单元(14)，与所述判断单元(12)连接，用于根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
2.根据权利要求1所述的电池荷电状态预测修正系统，其中，所述判断单元(12)根据所检测的所述电流方向和所述电流大小判断所述电池组的状态包括: 在所述电流方向为正向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为充电终止状态； 在所述电流方向为反向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为放电终止状态。
3.根据权利要求2所述的电池荷电状态预测修正系统，其中，所述处理单元(14)根据所述电池组的状态等待所述预定时间段之后执行所述电池荷电状态预测修正操作包括: 在判断所述电池组的状态为充电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行充电电池荷电状态预测修正操作； 在判断所述电池组的状态为放电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行放电电池荷电状态预测修正操作。
4.根据权利要求1所述的电池荷电状态预测修正系统，其中， 所述系统还包括时钟单元，用于输出所述电池组停止工作的时间； 所述判断单元(12)还用于将所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间进行比较，判断所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间之间的差值是否大于所述预定时间段表示的数值； 所述处理单元(14)还用于在所述差值大于所述数值的情况下执行充电电池荷电状态预测修正操作或放电电池荷电状态预测修正操作。
5.根据权利要求3或4所述的电池荷电状态预测修正系统，其中， 所述处理单元(14)执行所述充电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的充电电压，将所述充电电压与预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述充电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的充电电池荷电状态值； 所述处理单元(14)执行所述放电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的放电电压，将所述放电电压与所述预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述放电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的放电电池荷电状态值。
6.—种电池荷电状态预测修正方法，其中，所述电池荷电状态预测修正方法包括: 检测电池组的电流方向和电流大小； 根据所检测的电流方向和电流大小判断所述电池组的状态；以及 根据所述电池组的状态等待预定时间段之后执行电池荷电状态预测修正操作。
7.根据权利要求6所述的电池荷电状态预测修正方法，其中，所述根据所检测的所述电流方向和所述电流大小判断所述电池组的状态包括: 在所述电流方向为正向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为充电终止状态； 在所述电流方向为反向且所述电流大小小于预定值的情况下，判断所述电池组的状态为放电终止状态。
8.根据权利要求7所述的电池荷电状态预测修正方法，其中，所述根据所述电池组的状态等待所述预定时间段之后执行所述电池荷电状态预测修正操作包括: 在判断所述电池组的状态为充电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行充电电池荷电状态预测修正操作； 在判断所述电池组的状态为放电终止状态的情况下，等待所述预定时间段之后执行放电电池荷电状态预测修正操作。
9.根据权利要求6所述的电池荷电状态预测修正方法，其中，该方法还包括: 获取所述电池组停止工作的时间； 将所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间进行比较，判断所述电池组停止工作的时间与所述电池组再次开始工作的时间之间的差值是否大于所述预定时间段表示的数值； 在所述差值大于所述数值的情况下执行充电电池荷电状态预测修正操作或放电电池荷电状态预测修正操作。
10.根据权利要求8或9所述的电池荷电状态预测修正方法，其中， 执行所述充电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的充电电压，将所述充电电压与预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述充电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的充电电池荷电状态值； 执行所述放电电池荷电状态预测修正操作包括:获取所述电池组的放电电压，将所述放电电压与所述预设的电池荷电状态修正表进行匹配，根据所述修正表来确定与所述放电电压对应的电池荷电状态值，并将该值作为所述电池组的放电电池荷电状态值。
【文档编号】G01R31/36GK104267353SQ201410512360
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】陈涛, 朱子川, 李金广, 康兰英, 韩志风, 康兴朝, 刘松鹤 申请人:长城汽车股份有限公司