本發(fā)明涉及新能源鈉電池，具體涉及一種電池的荷電狀態(tài)的測量方法、測量裝置及車輛。

背景技術(shù)：

1、蓄電池管理系統(tǒng)(bms，battery?management?system)作為電動汽車核心部件，其主要功能之一是準確估算電池的荷電狀態(tài)(soc)，以便乘員能夠準確掌握電池的剩余電量，從而合理規(guī)劃行車路線和充電計劃。其中開路電壓(ocv)法是一種常用的荷電狀態(tài)估算方法，其基本原理是通過查表的方式，根據(jù)電池的開路電壓測量值估算出當(dāng)前的荷電狀態(tài)，并將剩余電量顯示在儀表板上。然而，電池在充電實驗和放電試驗過程中，在同一荷電狀態(tài)下的開路電壓會存在不一致的情況(圖1示出了電池的充電和放電soc-ocv曲線并不相同，二者圍成了遲滯區(qū)間)。這就導(dǎo)致了電池的開路電壓存在遲滯現(xiàn)象。遲滯現(xiàn)象指的是，在電池充放電過程中，真實開路電壓值與測量電壓值可能不同，也即真實開路電壓可能處于圖1所示的遲滯區(qū)間內(nèi)的任意一點，導(dǎo)致荷電狀態(tài)的估算值和實際值存在著較大的差異，不利于乘員合理對行車路線進行規(guī)劃。

2、現(xiàn)有技術(shù)中對電池的荷電狀態(tài)進行估算通常采用兩種方式，一種為，選擇一條固定的soc-ocv曲線。例如，當(dāng)前置工況為放電時選用放電soc-ocv曲線，當(dāng)前置工況為充電時選用充電soc-ocv曲線。這種方法雖然簡單易行，但是忽略了上述的充放電過程中的開路電壓的遲滯現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致荷電狀態(tài)存在較大的估計誤差。另一種為，在對開路電壓的修正基礎(chǔ)上增加了修正量閾值判斷，如果修正量處于某一閾值范圍之內(nèi)，則將當(dāng)前電池的開路電壓修正值作為當(dāng)前電池的開路電壓值。這種對開路該方法僅通過修正幅度的大小過濾一部分可能存在的異常修正，但是并不能減少對開路電壓的修正的誤差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的電池由于開路電壓存在遲滯現(xiàn)象，對荷電狀態(tài)的估算存在較大誤差的缺陷，從而提供一種電池的荷電狀態(tài)的測量方法、測量裝置及車輛。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電池的荷電狀態(tài)的測量方法，包括：獲取電池在充電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第一曲線，以及獲取電池在放電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第二曲線；根據(jù)第一曲線和第二曲線的平均值，獲得電池的荷電狀態(tài)與開路電壓的第三曲線；獲得電池的開路電壓的實際測量值；獲得電池的開路電壓的遲滯修正值；根據(jù)開路電壓的實際測量值和開路電壓的遲滯修正值，獲得電池的開路電壓的真實值；將開路電壓的真實值帶入至第三曲線，得到電池的荷電狀態(tài)修正值。

3、可選地，獲取電池在充電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第一曲線包括：對電池充電預(yù)設(shè)容量；對電池靜置后測量開路電壓，獲得電池荷電狀態(tài)和開路電壓的對應(yīng)關(guān)系；重復(fù)對電池進行充電和測量開路電壓，得到第一曲線。

4、可選地，獲取電池在放電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第二曲線包括：對電池放電預(yù)設(shè)容量；對電池靜置后測量開路電壓，獲得電池荷電狀態(tài)和開路電壓的對應(yīng)關(guān)系；重復(fù)對電池進行放電和測量開路電壓，得到第二曲線。

5、可選地，根據(jù)第一曲線和第二曲線的平均值，獲得電池的荷電狀態(tài)與開路電壓的第三曲線包括：獲得在某荷電狀態(tài)下的第一曲線上的第一開路電壓值，以及第二曲線上的第二開路電壓值；獲得第一開路電壓值和第二開路電壓值的平均值，得到第三開路電壓值；根據(jù)多組電荷狀態(tài)與第三開路電壓值的對應(yīng)關(guān)系，得到第三曲線。

6、可選地，根據(jù)開路電壓的實際測量值和開路電壓的遲滯修正值，獲得電池的開路電壓的真實值包括：ocv_est＝ocv_meas+ocv_hust；其中，ocv_est為開路電壓的真實值，ocv_meas為開路電壓的實際測量值，ocv_hyst為開路電壓的遲滯修正值。

7、可選地，遲滯修正值通過以下公式獲得：ocvhyst＝m0*s+m*h；其中，ocvhyst為遲滯修正值，m0為開路電壓的瞬時遲滯值，s為瞬時遲滯隨著電流方向的變化方向，取值1或者-1，m為開路電壓的遲滯偏移最大值，h為偏移系數(shù)，取值在-1至1的范圍內(nèi)。

8、可選地，開路電壓的瞬時遲滯值m0通過以下方式獲得：在某荷電狀態(tài)下，測量電池的第四開路電壓值；對電池進行預(yù)設(shè)時長的充電或者放電；對電池進行靜置后，測量電池的第五開路電壓值；根據(jù)第四開路電壓值和第五開路電壓值的差值，獲得開路電壓的瞬時遲滯值。

9、可選地，瞬時遲滯隨著電流方向的變化方向s通過以下公式式獲得：其中，k為時刻，i為電流。

10、可選地，開路電壓的遲滯偏移最大值m通過以下公式獲得：其中，ocv_charge為開路電壓在第一曲線上的最大遲滯偏移量，ocv_discharge為開路電壓在第二曲線上的最大遲滯偏移量。

11、可選地，偏移系數(shù)h通過以下公式獲得：h[k]＝e-|γ·δsoc|h[k-1]-(1-e-|γ·δsoc|)sgn(i)；其中，k為時刻，i為電流，q為電池容量。

12、可選地，遲滯修正值和電池的開路電壓的真實值通過以下公式獲得：δocv_hyst＝k*△soc；ocv_est＝ocv_meas+∑δocv_hyst；其中，ocv_est為開路電壓的真實值，ocv_meas為開路電壓的實際測量值，ocv_hyst為開路電壓的遲滯修正值，k為系數(shù)，i為電流，q為電池容量。

13、本發(fā)明還提供了一種電池的荷電狀態(tài)的測量裝置，包括：測量模塊，適于獲取電池的開路電壓的實際測量值；控制模塊，與測量模塊通訊連接，控制模塊用于執(zhí)行上述的電池的荷電狀態(tài)的測量方法。

14、本發(fā)明還提供了一種車輛，包括如上述的電池的荷電狀態(tài)的測量裝置。

15、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

16、利用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過將第一曲線和第二曲線取平均值，得到第三曲線，第三曲線代表開路電壓在不發(fā)生遲滯偏移的初始狀態(tài)。然后獲得電池的開路電壓的實際測量值和遲滯修正值，并獲得開路電壓的真實值。將開路電壓真實值代入至第三曲線，并最終獲得電池的荷電狀態(tài)修正值。上述方案中，通過對電池的開路電壓的實際測量值進行遲滯狀態(tài)修正，使得最終得到的荷電狀態(tài)修正值更加接近真實值，因此對電池的電量評估更加準確，有利于乘員對行駛策略進行準確規(guī)劃。因此本發(fā)明的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中的電池由于開路電壓存在遲滯現(xiàn)象，對荷電狀態(tài)的估算存在較大誤差的缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種電池的荷電狀態(tài)的測量方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，獲取電池在充電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第一曲線(10)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，獲取電池在放電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第二曲線(20)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量方法，其特征在于，根據(jù)所述第一曲線(10)和所述第二曲線(20)的平均值，獲得電池的荷電狀態(tài)與開路電壓的第三曲線(30)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的測量方法，其特征在于，根據(jù)所述開路電壓的實際測量值和所述開路電壓的遲滯修正值，獲得所述電池的開路電壓的真實值包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述遲滯修正值通過以下公式獲得：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于，所述開路電壓的瞬時遲滯值m0通過以下方式獲得：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于，所述瞬時遲滯隨著電流方向的變化方向s通過以下公式式獲得：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于，所述開路電壓的遲滯偏移最大值m通過以下公式獲得：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量方法，其特征在于，所述偏移系數(shù)h通過以下公式獲得：

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述遲滯修正值和所述電池的開路電壓的真實值通過以下公式獲得：

12.一種電池的荷電狀態(tài)的測量裝置，其特征在于，包括：

13.一種車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求12所述的電池的荷電狀態(tài)的測量裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N電池的荷電狀態(tài)的測量方法、測量裝置及車輛，其中，測量方法包括：獲取電池在充電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第一曲線，以及獲取電池在放電過程中的荷電狀態(tài)與開路電壓的第二曲線；根據(jù)第一曲線和第二曲線的平均值，獲得電池的荷電狀態(tài)與開路電壓的第三曲線；獲得電池的開路電壓的實際測量值；獲得電池的開路電壓的遲滯修正值；根據(jù)開路電壓的實際測量值和開路電壓的遲滯修正值，獲得電池的開路電壓的真實值；將開路電壓的真實值帶入至第三曲線，得到電池的荷電狀態(tài)修正值。上述方案中，通過對電池的開路電壓的實際測量值進行遲滯狀態(tài)修正，使得最終得到的荷電狀態(tài)修正值更加接近真實值。

技術(shù)研發(fā)人員：黃良宇
受保護的技術(shù)使用者：廣州小鵬汽車科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17