的S0C值，即為該時刻精確S0C值；返回步驟4)再進行確定下一時刻 電池精確S0C值；
[0048] 卡爾曼濾波算法只能應(yīng)用于線性模型的估算，而電池是一個非線性的模型，所W 需要采用擴展卡爾曼濾波器算法進行S0C精確估算。
[0049] 首先根據(jù)前一狀態(tài)推算出后一狀態(tài)的理論值，根據(jù)安時積分法可得： 陽0加]S0Cw=f(SOCk，U+Wk 陽051] 其中Wk為測量噪聲，不考慮噪音Wk，
[0052] 觀測值方程可基于化evenin電池模型模型根據(jù)電池的S0C查表得到電池的開路 電壓理論值： 陽化引Uk=邑（SOCk,Ik)+Vk 陽054] 其中Vk為測量噪聲，不考慮噪音Vk，I表示充放電電流，其中放電電流為正，充電電 流為負； 陽化5] 具體的擴展卡爾曼濾波器算法（不考慮噪聲）實現(xiàn)如下：
[0056] 1.確定Ak郝Ck
[0059] 2.獲得初始的電池荷電狀態(tài)S0C。W及均方估計誤差初始值斯+ W60] SOC〇=SOCt =〇
[0061] pj二 口0C。）
[0062] 即均方估計誤差初始值地等于S0C。的方差。
[0063] 3.獲得預測S0C值預測電壓
[0066] 4.獲得預測均方估計誤差縣，計算卡爾曼增益Lk。
[0067]
[0068]
W例 5.求取精確的SOC值并計算新的巧。
[0072] 由此遞推可求得每一采樣時刻的S0C。
[007引 6)當步驟W得到的修正后的電池S0C值低于20%時，觸發(fā)電池聲光警示，提示充 電，當?shù)陀?0%時，停機保護。
[0074] 上述步驟1)所述的確定電池的極化內(nèi)阻R1和極化電容C1的方法具體為：
[00巧]采用經(jīng)典法分析電池化evenin模型電路的過渡過程，定義過渡過程開始的時刻 為t= 0,根據(jù)經(jīng)典法可求得極化電容C1上電壓的時域解滿足下式：
[0076]
陽077] 其中，L為流過極化內(nèi)阻R1的電流；
[0078] 實時檢測電池過渡過程中電池的端電壓，并通過MATLAB進行數(shù)據(jù)擬合，得到電池 的回彈特性數(shù)據(jù)擬合公式：
[0079] ΔU=bi*exp(-b2*t)
[0080] 將上述兩個公式對比，令bi=I化，
即可解得R1和Cl。
[0081] 上述步驟4)中所述的Q。的實時校正方法為：
[0082] 分析電池的datasheet數(shù)據(jù)，獲得電池額定電量與溫度的關(guān)系表、電池額定電量 與循環(huán)充放電次數(shù)的關(guān)系表W及電池額定電量與充放電電流的關(guān)系表；定義α1為某溫度 下電池額定電量與標況下電池額定電量的比值，α2為某循環(huán)充放電次數(shù)下電池額定電量 與標況下電池額定電量的比值，α3為某充放電電流下電池額定電量與標況下電池額定電 量的比值；分別獲得與溫度關(guān)系表、α2與循環(huán)充放電次數(shù)關(guān)系表、α3與充放電電流關(guān) 系表；實時檢測電池的溫度、循環(huán)充放電次數(shù)W及充放電電流，并查表獲得〇1、α2、〇3，立 者相乘，再乘W電池標況下的額定電量，即得到校正后的電池額定電量。
[0083] 本發(fā)明具有的有益效果是：
[0084] 本發(fā)明提出的實時S0C檢測方法，對電池管理系統(tǒng)的S0C估算功能做了如下的改 進與完善，提高了電池的S0C估算精度。
[00化]1.改進電池初始S0C的確定方法，對于電池管理系統(tǒng)的運行，考慮了其是否第一 次運行、停機時間造成電池自放電對電池容量的影響，提出了合理的估算方案；對于檢測穩(wěn) 定開路電壓，使用了構(gòu)建數(shù)據(jù)表和查表的方法；此外對電池的S0C進行充電完成后的強制 置1，對電池的S0C進行了誤差的校正，提高了精度。
[0086] 2.應(yīng)用擴展卡爾曼濾波器算法，改進電池采樣電流無法完全等效階段電流所帶來 的誤差，更精確逼近電池的實際充放電電量，從而進一步提高電池管理系統(tǒng)的電量估算精 度。 陽087] 3.通過考慮溫度、循環(huán)次數(shù)、電池充放電電流對于電池的額定容量的影響并加W 校正，對安時積分法運算方程的常數(shù)項QO進行實時的修正。
[0088] 4.對電池內(nèi)阻R0進行了實時校正，使得S0C的估算結(jié)果更加精確。
【附圖說明】
[0089] 圖1為傳統(tǒng)安時積分法的誤差積累；
[0090] 圖2為電池化evenin模型的等效電路；
[0091] 圖3為本發(fā)明的檢測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0092] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0093] 本發(fā)明的電池荷電狀態(tài)的檢測方法，包括如下步驟：
[0094] 1)根據(jù)電池的化evenin模型，其等效電路如圖2所示，確定參數(shù)：電池的極化內(nèi) 阻R1、極化電容C1及電池內(nèi)阻R0 ;
[00巧]目前多數(shù)研究認為電池的模型可由化巧herd模型、化newe虹universal模型W及化rnst模型Ξ個模型進行整合，得到一個復合模型，其開路電壓與電池S0C的關(guān)系可W 表示為：
[0096]
[0097] 其中Ek為電池的負載電壓，E。為電池充滿電后的空載電壓，R為電池的內(nèi)阻，ik為 k時刻的瞬時電流值，SOCk為K時刻的電池S0C，K。、Κι、馬、而是電池的模型參數(shù)，是常數(shù)。
[009引運個模型很顯然存在問題，當S0C趨于0時，1^1趨于無窮大的速度遠大于 K2ln(S0Ck)I的速度，所WEk將趨于無窮大；當S0C趨于1時候，iKslnQ-SOCk)I將趨于無 窮大，所WEk將趨于無窮大。運兩種情況顯然不符合實際情況。
[0099] 基于上述問題，本發(fā)明基于化evenin模型的電池S0C與電壓關(guān)系模型，電池在由 工作突然進入靜置狀態(tài)時候會存在電壓回彈，一段時間W后電壓進入穩(wěn)定狀態(tài)，運個穩(wěn)定 的電壓就是電池的穩(wěn)定電動勢，運個電壓的大小主要和電池的剩余容量有關(guān)。電池的回彈 特性主要是由電池內(nèi)部極化效應(yīng)引起的，對電池用化evenin模型進行等效，如圖2所示，其 中電池的回彈特性代表的運種極化效應(yīng)可W在電池模型中用電容C1和電阻R1并聯(lián)體現(xiàn)出 來。
[0100] 其中由電極材料、電解液、隔膜內(nèi)阻及各部分零件的接觸電阻組成引起的電阻是 反應(yīng)電池充放電時壓降的電池內(nèi)阻R0 ;R1是電池的極化內(nèi)阻，它是電化學反應(yīng)時由極化引 起的電阻，極化電容C1表示由濃度差引起的電壓回彈影響。化為電池端電壓，即實時檢測 到的電壓。R1與C1并聯(lián)構(gòu)成阻容回路，用于模擬電池狀態(tài)突然發(fā)生變化過程中表現(xiàn)出的動 態(tài)特性。 陽101 ] 2)建立S0C-R0和S0C-E查詢表
[0102] 采用傳統(tǒng)方法獲得電池S0C值，如利用新威8點電池充放電測試儀進行測試，實驗 過程中的充放電電流、充放電電量、充放電電壓都可W采用該測試儀精確測量W及控制。測 得電池不同S0C時對應(yīng)的電池內(nèi)阻R0,建立S0C-R0查詢表； 陽103] 獲得電池內(nèi)阻RO的方法為：
[0104] 電池在靜置狀態(tài)和某一S0C值狀態(tài)間有四種狀態(tài)突變方式：（1)靜置狀態(tài)到額定 放電狀態(tài)、（2)額定放電狀態(tài)到靜置狀態(tài)、（3)靜置狀態(tài)到額定充電狀態(tài)、（4)額定充電狀態(tài) 到靜置狀態(tài)，按下式計算相應(yīng)電池內(nèi)阻： 陽1化]
[0106] 其中AU表示電壓的突變，I表示充放電電流；將四種狀態(tài)下分別獲得的電池內(nèi)阻 求平均值，即獲得該S0C值對應(yīng)的電池內(nèi)阻R0 ;采用傳統(tǒng)方法獲得電池S0C值，并測得電池 不同S0C時對應(yīng)的端電壓化，根據(jù)下式（定義為g函數(shù)）： 陽 107] U"=E-R〇I+Ui 陽10引
[0109] U。為電池的端電壓，I表示電池的充放電電流，E表示電池的穩(wěn)定開路電壓，該電 壓只和電池的S0C有關(guān)，U1為等效的極化電容兩端的電壓，聯(lián)立上述兩個方程式，可獲得不 同S0C對應(yīng)的電池穩(wěn)定開路電壓E，獲得S0C-E查詢表；
[0110] 3)估算電池的初始S0C 陽11U 電池管理系統(tǒng)在啟動時先判斷本次啟動是否第一次運行，若不是，則讀取上次停 機時間和記錄的最后一個S0C數(shù)據(jù)，當停機時間超過預先設(shè)定值T1 (根據(jù)電池的電壓回彈 特性，需要大于電池電壓回彈后達到穩(wěn)定的最小時間，可W取運個時間的10倍作為T1)時， 測得此時電池開路電壓并根據(jù)步驟2)的S0C-E查詢表獲得相應(yīng)S0C，即為初始S0C，當停機 時間未超過T1，則直接讀取停機時最后一個S0C數(shù)據(jù)作為初始S0C;
[0112] 若電池管理系統(tǒng)是第一次工作，則實時測量電池的電壓變化，直至電池的電壓變 化率不超過設(shè)定值A(chǔ)(運個值得選取是在判斷電壓的變化率，可W取O.Olv/min)，則認為 該電壓為穩(wěn)定開路電壓，根據(jù)S0C-E查詢表獲得相應(yīng)S0C，作為初始S0C; 陽113] 4)電池充放電后估算k+1時刻的S0C
[0114] 利用安時積分法估算充放電At時長后電池的S0C值，公式如下（定義為f函 數(shù)）： 陽115]
[0116] 其中SOCk為k時刻電池的S0C，在充放電時長后為k+1時刻，i為k+1時刻電池的 充放電電流，Q。為實時校正后的電池額定電量；初始S0C為0時刻的S0C;
[0117] 。獲得精確S0C值
[0118] 根據(jù)步驟