電池管理系統(tǒng)及其運(yùn)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)及其運(yùn)用方法，更詳細(xì)地說涉及的電池管理系統(tǒng)及其運(yùn) 用方法是，執(zhí)行推測(cè)S0C(State Of Charge,充電狀態(tài)）及S0H(State Of Health,蓄電池健 康度）。
【背景技術(shù)】
[0002] -般地說，電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式利用保存在電池的電源 來驅(qū)動(dòng)汽車。
[0003] 還有，電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車通過電池管理系統(tǒng)，可推測(cè)S0C(State Of Qiarge)及 SOH(State Of Health)。
[0004] 由一示例，在電池充放電中測(cè)量電池的電壓，從測(cè)量的電壓推測(cè)在無負(fù)荷狀態(tài)的 電池開放電壓，參照按開放電壓的S0C表映射相當(dāng)于推測(cè)的開放電壓的S0C的方法。
[0005] 但是，在進(jìn)行電池的充放電時(shí)，根據(jù)IR壓降效果電池的電壓與實(shí)際電壓存在很大 差異，因此若不修正該種誤差，則存在不能獲取正確的S0C的缺點(diǎn)。
[0006] W供參考，IR壓降現(xiàn)象是指電池連接于負(fù)荷開始放電或從外部電源開始給電池充 電時(shí)電壓急劇變化的現(xiàn)象。目P，在開始放電時(shí)電池電壓急劇下降，在開始充電時(shí)電壓急劇上 升。
[0007] 由另一示例，有計(jì)算電池的充放電電流推測(cè)電池的S0C的方法，其方法是因繼續(xù) 累計(jì)在測(cè)量電流的過程中發(fā)生的測(cè)量誤差，隨著時(shí)間經(jīng)過存在S0C正確度下降的問題。
[000引另一方面，除上述的S0C W外作為顯示電池狀態(tài)的另一的參數(shù)有S0H。S0H是作為 定量顯示因老化（aging)效果的電池容量特性變化的參數(shù)，可W知道電池的容量退化到什 么程度，因此若知道S0H可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)替換電池，根據(jù)電池的使用期限調(diào)節(jié)電池的充 放電容量，可防止電池的過度充電與過度放電。
[0009] 電池容量特性的變化時(shí)反映于電池的內(nèi)部電阻變化，因此公知了根據(jù)電池的內(nèi)部 電阻與溫度可推測(cè)S0H。目P，通過充放電實(shí)驗(yàn)測(cè)量按電池的內(nèi)部電阻與各個(gè)溫度的電池容 量。
[0010] W電池的初期容量為基準(zhǔn)將測(cè)量的容量相對(duì)數(shù)值化，進(jìn)而可獲取為了映射S0H的 查表，在實(shí)際使用電池的環(huán)境測(cè)量電池內(nèi)部電阻與溫度，若從所述查表映射對(duì)應(yīng)于內(nèi)部電 阻與溫度的S0H，則可推測(cè)S0H。
[0011] 但是，通過積算電流的S0C推測(cè)方法，通過推測(cè)的S0C變化量與W S0C-0CV表推測(cè) 的S0C變化量的比例，直到構(gòu)建加重平均收斂值與電池容量的相互關(guān)系查表，存在需要長(zhǎng) 時(shí)間與費(fèi)用的問題。尤其是，S0C在50 W下根據(jù)熱化的電壓屬性不同，根據(jù)其S0C-0CV查 表將具有很多誤差。
[001引（現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)）
[0013] (專利文獻(xiàn)）
[0014] 專利文獻(xiàn) KR10-2010-0019249A

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引（要解決的問題）
[0016] 本發(fā)明提供電池管理系統(tǒng)及其運(yùn)用方法的目的在于，W軟件性地改善現(xiàn)有的 S0C(State Of化arge)推測(cè)方法，進(jìn)而縮減推測(cè)時(shí)所需的時(shí)間及費(fèi)用，并且可提高推測(cè)正 確度。
[0017] (解決問題的手段）
[0018] 為達(dá)成所述目的的根據(jù)本發(fā)明一側(cè)面的電池管理系統(tǒng)的特征在于，包括；傳感器 部，其感應(yīng)電池的電壓值及電流值；
[0019] 存儲(chǔ)部，其保存感應(yīng)的電壓及電流值，并且保存提前設(shè)定的特定0CV的pen Circuit Voltage)區(qū)間的按S0C(State Of Qiarge,充電狀態(tài)）的0CV數(shù)據(jù)映射；第1S0C 推測(cè)計(jì)算部，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍W內(nèi)，所述感應(yīng)的電流值 小于臨界電流值，則其利用所述按S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測(cè)第1S0C值；及第2S0C推測(cè)計(jì)算 部，所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍W內(nèi)，或所述感應(yīng)的電流值大于臨 界電流值，則其根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測(cè)第2S0C值。
[0020] 另外，本電池管理系統(tǒng)還包括控制器部，其W在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第 2S0C值的間隔，獲取在事前設(shè)定的個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用加重平均推測(cè)對(duì)應(yīng)所述第1S0C值或 所述第2S0C值的最終S0C值。
[0021] 另外，本電池管理系統(tǒng)還可包括S0H推測(cè)計(jì)算部，若W恒定電流執(zhí)行充電，貝U 其計(jì)算根據(jù)S0C變化率的電荷量進(jìn)而計(jì)算電池的推測(cè)容量，與初期電池容量比較推測(cè) S0H(state Of Health)值。
[0022] 另外，在預(yù)定時(shí)間期間WSOC及電荷量的變化率求所述電池推測(cè)容量之后，除W 所述初期電池容量取百分率來計(jì)算所述S0H值。
[0023] 另外，積分單位時(shí)間期間輸入的電流值除W整體電池容量推測(cè)所述第2S0C值。
[0024] 可根據(jù)數(shù)學(xué)式1計(jì)算所述第2S0C值。
[0025] 數(shù)學(xué)式1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括： 傳感器部，其感應(yīng)電池的電壓值及電流值； 存儲(chǔ)部，其保存感應(yīng)的電壓及電流值，并且保存提前設(shè)定的特定ocv(OpenCircuit Voltage，開路電壓）區(qū)間的按S0C(StateOfCharge，充電狀態(tài)）的0CV數(shù)據(jù)映射； 第1S0C推測(cè)計(jì)算部，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，所述感 應(yīng)的電流值小于臨界電流值，則其利用按所述S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測(cè)第1S0C值；及 第2S0C推測(cè)計(jì)算部，所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，或所述 感應(yīng)的電流值大于臨界電流值，則其根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測(cè)第2S0C值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 控制器部，其以在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第2S0C值的間隔，獲取在事前設(shè)定的 個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用加重平均推測(cè)對(duì)應(yīng)所述第1S0C值或所述第2S0C值的最終S0C值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括： S0H推測(cè)計(jì)算部，若以恒定電流執(zhí)行充電，則其計(jì)算根據(jù)S0C變化率的電荷量進(jìn)而計(jì)算 電池的推測(cè)容量，與初期電池容量比較推測(cè)SOH(StateOfHealth，蓄電池健康度）值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述S0H值，在預(yù)定時(shí)間期間以S0C及電荷量的變化率求所述電池推測(cè)容量之后，除以 所述初期電池容量取百分率來計(jì)算所述S0H值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C值，積分單位時(shí)間期間輸入的電流值除以整體電池容量推測(cè)所述第2S0C 值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C值，根據(jù)數(shù)學(xué)式1計(jì)算所述第2S0C值， 數(shù)學(xué)式1
(在這里，SOC(n-l) :n-l次第 2S0C值、SOC(n):n次第 2S0C值、I:電流（A)、t:時(shí)間 (s)、C:電池容量（Ah))。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述最終S0C值，根據(jù)在所述數(shù)據(jù)點(diǎn)（a、b、c、d、e)乘以各個(gè)的比重來求平均的數(shù)學(xué)式 2,計(jì)算所述最終S0C值， 數(shù)學(xué)式2: 最終S0C值=l/16*a+4/16*b+6/16*c+4/16*d+l/16*e=0. 0625 (a+e) +0. 25 (b+d) +0. 375c
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述按S0C(StatOfCharge)的0CV，若S0C是預(yù)定以上則其具有不受溫度及熱化影響 的特定固有值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2S0C推測(cè)計(jì)算部，其根據(jù)在所述S0H推測(cè)計(jì)算部計(jì)算的電池推測(cè)容量考慮電池 熱化，推測(cè)所述第2S0C。
10. -種電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于，包括： 感應(yīng)步驟，感應(yīng)電池的電壓值及電流值； 保存步驟，將感應(yīng)的電壓及電流值保存在存儲(chǔ)部，并且保存提前設(shè)定的特定OCV(Open CircuitVoltage)區(qū)間的按S0C(StatOfCharge)的 0CV數(shù)據(jù)映射； 推測(cè)計(jì)算第1S0C的步驟，若所述感應(yīng)的電壓值滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)，所 述感應(yīng)的電流值小于臨界電流值，則利用所述按S0C的0CV數(shù)據(jù)映射推測(cè)第1S0C值；及 推測(cè)計(jì)算第2S0C的步驟，若所述感應(yīng)的電壓值不滿足提前設(shè)定的特定電壓范圍以內(nèi)， 或所述感應(yīng)的電流值大于臨界電流值，則根據(jù)積算感應(yīng)的電流值推測(cè)第2S0C值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于，還包括： 推測(cè)最終S0C值的步驟，以在事前設(shè)定所述第1S0C值或所述第2S0C值的間隔，獲取在 事前設(shè)定的個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，利用加重平均推測(cè)對(duì)應(yīng)所述第1S0C值或所述第2S0C值的最終 S0C值的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于，還包括： 推測(cè)計(jì)算S0H的步驟，若以恒定電流執(zhí)行充電，則計(jì)算根據(jù)S0C變化率的電荷量進(jìn)而計(jì) 算電池推測(cè)容量，與初期電池容量比較推測(cè)SOH(StateOfHealth)值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述S0H值，在預(yù)定時(shí)間期間以S0C及電荷量的變化率求所述電池推測(cè)容量，除以所述 初期電池容量取百分率來計(jì)算所述S0H值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述第2S0C值，根據(jù)積分單位時(shí)間期間輸入的電流值除以整體電池容量，推測(cè)所述第 2S0C值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述第2S0C值，可根據(jù)數(shù)學(xué)式1計(jì)算所述第2S0C值， 數(shù)學(xué)式1 :
(在這里，SOC(n-l) :n-l次第 2S0C值、SOC(n):n次第 2S0C值、I:電流（A)、t:時(shí)間 (s)、C:電池容量（Ah))。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述最終S0C值，根據(jù)在所述數(shù)據(jù)點(diǎn)（a、b、c、d、e)乘以各個(gè)的比重求平均的數(shù)學(xué)式2 計(jì)算所述最終S0C值， 數(shù)學(xué)式2: 最終S0C值=l/16*a+4/16*b+6/16*c+4/16*d+l/16*e =0. 0625 (a+e) +0. 25 (b+d) +0. 375c
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述按S0C(StatOfCharge)的0CV，若S0C是預(yù)定以上則其具有不受溫度及熱化影響 的特定固有值。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池管理系統(tǒng)的運(yùn)用方法，其特征在于， 所述計(jì)算推測(cè)第2S0C的步驟，根據(jù)在所述計(jì)算推測(cè)SOH的步驟計(jì)算的電池推測(cè)容量考 慮電池?zé)峄茰y(cè)所述第2S0C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)，包括：存儲(chǔ)部，保存輸入的電壓及電流，保存特定OCV區(qū)間的按SOC的OCV數(shù)據(jù)映射；第1SOC推測(cè)計(jì)算部，電流值小于臨界電流值而電壓值存在于事前設(shè)定的特定范圍內(nèi)的情況，利用按SOC的OCV數(shù)據(jù)映射推測(cè)第1SOC值；SOH推測(cè)計(jì)算部，判斷以恒定電流執(zhí)行充電的情況，計(jì)算根據(jù)SOC變化率的電荷量來計(jì)算電池推測(cè)容量，與初期電池容量比較推測(cè)SOH值；第2SOC推測(cè)計(jì)算部，保存在存儲(chǔ)部的電壓值不存在于特定電壓范圍以內(nèi)，或保存在存儲(chǔ)部的電流值是臨界值以上的情況，根據(jù)利用電池推測(cè)容量的電流值的積算推測(cè)第2SOC值，本發(fā)明經(jīng)過兩次SOC區(qū)間推測(cè)計(jì)算修正加重平均，縮減所需時(shí)間及費(fèi)用。
【IPC分類】G01R31-36
【公開號(hào)】CN104569827
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410348894
【發(fā)明人】崔昌烈
【申請(qǐng)人】現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年7月22日