本發(fā)明涉及電池評估領(lǐng)域，具體地涉及一種用于估計電池能量狀態(tài)的裝置。

背景技術(shù)：

受能源危機與環(huán)境危機的影響，電動汽車得到了很快的發(fā)展。針對電動汽車而言，對續(xù)航里程的估計是一項難題。目前常用鋰電池荷電狀態(tài)(stateofcharge，soc)來對其續(xù)航里程進行評判，但是soc與電動汽車續(xù)航的里程并不呈線性變化，在電池放電末期，soc的變化要快過可續(xù)航里程，這就導(dǎo)致了用戶對電動汽車續(xù)航里程的誤判。

鋰電池能量狀態(tài)(stateofenergy，soe)與電動汽車續(xù)航里程密切相關(guān)，用soe代替soc做續(xù)航里程判斷是一種更好的方式。鋰電池狀態(tài)估計多在常溫下進行，往往設(shè)定電池的參數(shù)為恒定值。但在電動汽車實際運行過程中，季節(jié)變化會導(dǎo)致鋰電池使用環(huán)境溫度的改變，尤其是在北方地區(qū)，這一變化尤為明顯，而鋰電池的容量和內(nèi)阻等特性參數(shù)會隨著溫度的變化而呈現(xiàn)出較大的差異，這就導(dǎo)致了鋰電池狀態(tài)估計的算法的不準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施方式的目的是提供一種用于估計電池能量狀態(tài)的裝置，該裝置能夠通過檢測電池的溫度來對soe進行校正，使得soe的估計更加準確。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施方式提供一種用于估計電池能量狀態(tài)的裝置，該裝置可以包括：

處理器，被配置成：

接收檢測到的電池的溫度和檢測到的電池的電流；

根據(jù)該電池的溫度和預(yù)存的溫度與電池的容量的第一對應(yīng)關(guān)系確定在該溫度下電池的容量；

根據(jù)該電池的容量確定電池的soc；

根據(jù)該電池的soc和預(yù)存的soc與電池的開路電壓的第二對應(yīng)關(guān)系確定在該soc下的所述電池的開路電壓；以及

根據(jù)該電池的容量、開路電壓以及電池的電流來估計電池的soe。

可選地，該處理器可以被配置成：根據(jù)該電池的溫度和第一對應(yīng)關(guān)系使用折線法計算該電池的容量。

可選地，根據(jù)該電池的溫度和第一對應(yīng)關(guān)系使用折線法計算該電池的容量可以包括：

根據(jù)公式(1)計算電池的容量：

其中，y為計算出的該電池的容量，x為檢測到的溫度，x1和x2分別為第一對應(yīng)關(guān)系中與檢測到的溫度x相鄰的兩個溫度值，y1和y2為第一對應(yīng)關(guān)系中分別與x1和x2對應(yīng)的電池容量值。

可選地，處理器可以被配置成：根據(jù)該電池的soc和第二對應(yīng)關(guān)系使用折線法計算電池的開路電壓。

可選地，根據(jù)該電池的soc和第二對應(yīng)關(guān)系使用折線法計算電池的開路電壓可以包括：

根據(jù)公式(2)計算電池的開路電壓：

其中，voc為計算出的電池的開路電壓，soc為該電池的soc，soc1和soc2分別為第二對應(yīng)關(guān)系中與該soc相鄰的兩個soc值，voc1和voc2為所述第二對應(yīng)關(guān)系中分別與soc1和soc2對應(yīng)的電池的開路電壓值。

可選地，處理器可以被配置成：根據(jù)該電池的容量、開路電壓以及電池的電流使用安時積分法估計電池的soe值。

可選地，根據(jù)該電池的容量、開路電壓以及電池的電流使用安時積分法估計電池的soe值可以包括：

根據(jù)公式(3)估計電池的soe值：

其中，c0為電池的額定容量，soe(0)為電池充滿電時的soe值，soe(t)為估計出的電池的soe值，t為電池的放電時間，i(t)為在t時間的電池的電流，η為電池充放電倍率的影響因子，voc(t)為在t時間的開路電壓，voc(0)為電池充滿電時的開路電壓。

可選地，裝置還可以包括：溫度傳感器，被配置成檢測電池的溫度。

可選地，電池可以包括電池組，該電池組可以包括多個電池單元，該溫度傳感器可以包括多個溫度傳感器，多個溫度傳感器分別被配置成檢測多個電池單元中每個電池單元的溫度；處理器還可以被配置成根據(jù)檢測到的每個電池單元的溫度計算多個電池單元的平均溫度。

可選地，該裝置還可以包括：電流傳感器，被配置成檢測電池的電流；存儲器，被配置成存儲第一對應(yīng)關(guān)系和第二對應(yīng)關(guān)系。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的用于估計電池能量狀態(tài)的裝置能夠根據(jù)電池的溫度來對soe進行校正，使得soe的估計更加準確。

本發(fā)明實施方式的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明實施方式的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明實施方式，但并不構(gòu)成對本發(fā)明實施方式的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于估計電池soe的方法的流程圖；

圖2示出了使用折線法計算電池的容量；

圖3示出了使用折線法計算電池的開路電壓；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于估計電池soe的方法的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于估計電池soe的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的用于估計電池soe的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標記說明

1、處理器2、存儲器

3、顯示器4、溫度傳感器

5、電流傳感器

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明實施方式，并不用于限制本發(fā)明實施方式。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施方式的用于估計電池soe的方法的流程圖。如圖1所示，該方法可以包括：

在步驟s10中，檢測電池的溫度。

在步驟s11中，計算電池的容量。具體來說，可以根據(jù)電池的溫度和預(yù)存的溫度與電池容量的第一對應(yīng)關(guān)系確定在該溫度下電池的容量。

在本發(fā)明的一個實施方式中，可以使用折線法計算電池的容量，包括：

根據(jù)公式(1)計算電池的容量：

其中，y為計算出的電池的容量，x為檢測到的電池的溫度，x1和x2分別為第一對應(yīng)關(guān)系中與溫度x相鄰的兩個溫度值，y1和y2為所述第一對應(yīng)關(guān)系中分別與x1和x2對應(yīng)的電池容量值。

第一對應(yīng)關(guān)系可以通過在電池使用之前對不同溫度下的電池容量進行測試，以得到溫度和對應(yīng)電池容量的集合的方式得到，且可以被存儲(例如存儲在電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem，bms)的eeprom中)。圖2示出了使用折線法計算電池的容量。如圖2所示，c點(x，y)為以電池的溫度為橫坐標、電池的容量為縱坐標構(gòu)成的坐標系中的一點，a(x1，y1)和b(x2和y2)為與c點相鄰的兩個點。已知電池的溫度x，根據(jù)公式(1)計算c點的縱坐標y(電池的容量)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以理解采用其他方法計算該電池的容量也是適用的。

在步驟s12中，確定電池的soc。具體來說，可以根據(jù)電池的容量確定電池的soc。在本實施方式中，可以使用安時積分法來確定soc，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解也可以采用其他方法計算soc。

在步驟s13中，計算電池的開路電壓。具體來說，可以根據(jù)soc和預(yù)存的soc與電池的開路電壓的第二對應(yīng)關(guān)系確定在該soc下的電池的開路電壓。

在本發(fā)明的一個實施方式中，可以使用折線法計算電池的開路電壓，包括：

根據(jù)公式(2)計算電池的開路電壓：

其中，voc為計算出的電池的開路電壓，soc為在步驟s12中確定的soc，soc1和soc2分別為第二對應(yīng)關(guān)系中與soc相鄰的兩個soc值，voc1和voc2為第二對應(yīng)關(guān)系中分別與soc1和soc2對應(yīng)的電池的開路電壓值。

第二對應(yīng)關(guān)系可以通過檢測不同soc下的電池開路電壓，以得到soc和電池開路電壓的集合的方式得到，且可以被存儲(例如存儲在電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem，bms)的eeprom中)。圖3示出了使用折線法計算電池的開路電壓。如圖3所示，d點(soc，voc)為以電池的soc為橫坐標、電池的開路電壓值voc為縱坐標構(gòu)成的坐標系中的一點，e(soc1，voc1)和f(soc2和voc2)為與c點相鄰的兩個點。已知電池的soc值，根據(jù)公式(2)計算c點的縱坐標voc(電池的開路電壓)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解也可以采用其他方法計算該電池的開路電壓。

在步驟s14中，估計電池的soe。具體來說，可以根據(jù)電池容量、開路電壓以及檢測到的電池的電流來估計電池的soe。

在本發(fā)明的一個實施方式中，可以采用安時積分法計算該電池的soe，包括：

根據(jù)公式(3)估計電池的soe值：

其中，c0為電池的額定容量，soe(0)為電池初始的soe值，soe(t)為估計出的電池的soe值，t為電池的放電時間，i(t)為t時間電池的電流，η為電池充放電倍率的影響因子，voc(t)為t時間的開路電壓，voc(0)為電池充滿電時的開路電壓。在本實施方式中，η的值可以為1，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解根據(jù)實際實施η可以有其他的值。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解采用其他方法計算該電池的soe也是適用的。

在本發(fā)明的一個實施方式中，電池可以包括電池組，電池組可以包括多個電池單元。在該實施方式中，在上述步驟s10中檢測電池的溫度可以被實施為檢測電池組的平均溫度。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于估計電池的soe的方法的流程圖，與圖1所示的用于估計電池的soe的方法不同的是，圖1所示的步驟s10被以下步驟替換，包括：

在步驟s20中，檢測多個電池單元中每個電池單元的溫度。

在步驟s21中，計算電池組的平均溫度，即根據(jù)檢測到的每個電池單元的溫度計算多個電池單元的平均溫度。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于估計電池的soe的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖5所示，該裝置可以包括：處理器1、存儲器2和顯示器3。

該存儲器2用于例如在以上實施方式中所述的第一對應(yīng)關(guān)系、第二對應(yīng)關(guān)系等。存儲器2例如可以是不可移除存儲器和/或可移除存儲器。不可移除存儲器可以包括隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、硬盤或者任何其他類型的存儲器存儲裝置?？梢瞥鎯ζ骺梢园ㄓ啈魳俗R模塊(sim)卡、記憶棒、安全數(shù)字(sd)存儲卡等。

處理器1可以用于例如執(zhí)行上述實施方式中的用于估計電池soe的方法中的步驟的一部分或全部。

例如，處理器1可以被配置成：

接收檢測到的電池的溫度和電池的電流；

根據(jù)溫度和預(yù)存的溫度與電池的容量的第一對應(yīng)關(guān)系確定在該溫度下電池的容量；

根據(jù)容量確定電池的soc；

根據(jù)soc和預(yù)存的soc與電池的開路電壓的第二對應(yīng)關(guān)系確定在該soc下的電池的開路電壓；以及

根據(jù)該容量、該開路電壓以及電池的電流來估計電池的soe。

處理器1可以是通用處理器、專用處理器、常規(guī)處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、多個微處理器、與dsp核心相關(guān)聯(lián)的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)電路、任何其它類型的集成電路(ic)、狀態(tài)機等。

顯示器3可以用于顯示電池的soe值。該顯示器3可以例如是液晶顯示(lcd)顯示單元或者有機發(fā)光二極管(oled)顯示單元。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的用于估計電池soe的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖6所示，該裝置還可以包括：溫度傳感器4和電流傳感器5。

該溫度傳感器4用于檢測電池的溫度。溫度傳感器4例如可以是熱敏電阻。在電池包括電池組以及電池組包括多個電池單元的實施方式中，溫度傳感器4包括多個溫度傳感器，每一個用于檢測多個電池單元中的一個電池單元的溫度。處理器1用于接收溫度傳感器4檢測的電池單元的溫度并計算電池單元的平均溫度。

電流傳感器5用于檢測電池的電流。電流傳感器5例如可以是霍爾電流傳感器。

本發(fā)明的一實施方式還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，該指令用于在被處理器執(zhí)行時使得處理器執(zhí)行上述方法的步驟。

本發(fā)明的方案通過檢測電池的溫度，并基于電池溫度因素對電池的soe進行校正，使得soe的估計更加準確。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明例的可選實施方式，但是，本發(fā)明實施方式并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明實施方式的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明實施方式的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明實施方式對各種可能的組合方式不再另行說明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施方式方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一個(可以是單片機，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請各個實施方式方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

此外，本發(fā)明實施方式的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明實施方式的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明實施方式所公開的內(nèi)容。