专利名称：电池组容量计算方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种电池组容量计算方法和装置。
背景技术：
随着能源的紧张和环境污染的日益加剧，使传统汽车产业发展面临着众多的困 难，因此电动汽车及混合动力汽车的出现为广大汽车生产厂商和消费者所看好，成为汽车 发展的热点。电动汽车和混合动力汽车是指以电能为动力的汽车，一般采用高效率充电电 池、或燃料电池作为动力源。由于电能是二次能源，它可以来源于风能、水能、核能、热能、太 阳能等多种方式，因此电动汽车属于零排放汽车，能够有效解决能源紧张和汽车尾气污染 所带来的环境问题。 电池技术作为电动汽车发展的关键技术一直困扰着电动汽车产业的发展。动力电 池组是电动汽车及混合动力汽车的动力来源，如何有效地对电池组容量进行监控和预测是 电池组在使用过程中的一个关键问题，同时电池组的容量也是整车的一个重要参数。
目前，对于单节电池来说，已有的电池容量计算方法包括有电流积分计算法和端 电压计算法两种。且这两种计算方法有各自的优缺点，如电流积分计算法虽然可在车辆行 驶过程中计算电池组的容量，但是会不断地产生累计误差，最终将会使计算结果严重偏离 实际值。而由于端电压法对电池组电流要求严格，因此无法在车辆行驶过程中使用该方法， 但是该方法不会产生累计误差，计算的电池组容量较为准确。 另外，上述电池容量计算方法适用于单节电池容量的计算，由于电池组一致性的 问题，上述计算方法对于电池组容量的计算并不完全适用。电池组一致性主要是指电池组 内各个单节电池当前容量的差异度。由于电池组由单节电池串联而成，电池组容量是由当 前最低容量的单节电池决定的，而不是由容量高的单节电池决定的。因此在单节电池容量 相同的情况下，电池组一致性越差，电池组容量越低。 一致性很到的电池组再经过一段时间 的使用后，由于自放电及容量衰减等原因，各节电池的当前容量差异将会变大，也就是电池 组的一致性降低，导致电池组容量减小。 综上所述，现有技术中亟需一种计算电池组容量的方案不仅能够解决现有的单节 电池容量计算方法带来的缺陷，还需要考虑到电池组一致性变化对电池组容量造成的影 响。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，能够解决现有单节电池的容量计 算方法无法适用于电池组容量计算的问题。 为达到上述目的，本发明一方面提出一种电池组容量计算方法，包括以下步骤在 系统上电初始化时，计算每个单节电池的当前容量；根据每个单节电池的当前容量计算电 池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量；在系统上电初始化完成后，在计算的所述 电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行电池组容量的计算。 作为本发明的一个实施例，所述计算每个单节电池的当前容量包括以下步骤测
量所述电池组内每个单节电池的端电压；根据测量的每个单节电池的端电压和预设的查询
表确定每个单节电池的当前容量，所述预设的查询表根据电池的型号建立。 在上述实施例中，根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和
电池组当前可用容量包括以下步骤对计算的每个单节电池的当前容量进行排序，确定当
前最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值；根据所述当前最高单节电池容量值和
当前最低单节电池容量值计算所述电池组当前容量和电池组当前可用容量。 作为本发明的一个实施例，根据所述当前最高单节电池容量值和当前最低单节电
池容量值计算所述电池组当前容量和电池组当前可用容量具体包括所述电池组当前容量
=单节电池容量_(当前最高单节电池容量值_当前最低单节电池容量值)，所述电池组当
前可用容量为所述当前最低单节电池容量值。 作为本发明的一个实施例，所述电池组内的各个单节电池串行连接。 本发明另一方面还提出一种电池组容量计算装置，包括初始化计算模块和电池组
容量计算模块，所述初始化计算模块，用于在系统上电初始化时计算每个单节电池的当前
容量，并根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容
量；所述电池组容量计算模块，用于在系统上电初始化完成后，在所述初始化计算模块计算
的所述电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行电池组容量的计算。 作为本发明的一个实施例，所述初始化计算模块包括电压测量子模块、查询表保 存子模块和当前容量查询子模块，所述电压测量子模块，用于测量所述电池组内每个单节 电池的端电压；所述查询表保存子模块，用于保存根据电池型号建立的单节电池端电压与 对应电池容量的查询表；所述当前容量查询子模块，用于根据所述电压测量子模块测量的 每个单节电池的端电压查询所述查询表保存子模块内保存的查询表，确定每个单节电池的 当前容量。 在上述实施例中，所述初始化计算模块还包括排序子模块和计算子模块，所述排 序子模块，用于对计算的每个单节电池的当前容量进行排序，确定当前最高单节电池容量 值和当前最低单节电池容量值；所述计算子模块，用于根据所述排序子模块确定的当前最 高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值计算所述电池组当前容量和电池组当前可 用容量。 作为本发明的一个实施例，所述电池组当前容量=单节电池容量_(当前最高单 节电池容量值_当前最低单节电池容量值)，所述电池组当前可用容量为所述当前最低单 节电池容量值。 作为本发明的一个实施例，所述电池组内的各个单节电池串行连接。 本发明利用每次系统上电初始化的过程对电池组的当前容量进行重新计算，在系
统上电初始化后在重新计算的容量的基础上再采用电流积分法进行电池组容量的计算，从
而能够消除电流积分法造成的累计误差，提高计算的准确性。另外在系统上电初始化计算
电池组的当前容量的同时，考虑电池组一致性对电池组容量的影响，从而进一步提高电池
组容量的计算精度，从而避免在电池组长期使用后，由于电池组一致性改变对电池组容量
5计算造成的影响，为整车提供更可靠的电池组容量结果。 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 图1为本发明实施例的电池组容量计算方法的流程图；
图2为本发明实施例的电池组容量计算装置的结构图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 本发明主要在于，利用每次系统上电初始化的过程对电池组的当前容量进行重新
计算，在系统上电初始化后在重新计算的容量的基础上再采用电流积分法进行电池组容量
的计算，从而能够消除电流积分法造成的累计误差，提高计算的准确性。作为本发明一个实
施例，本发明在计算电池组当前容量时，还考虑到电池组一致性对电池组容量的影响，从而
进一步提高电池组容量的计算精度。 如图1所示，为本发明实施例的电池组容量计算方法的流程图，在该实施例中电 池组内的各个单节电池串行连接，该实施例包括以下步骤 步骤S101，根据电池特定型号建立单节电池端电压与对应电池容量的查询表。其 中该查询表可由电池厂家提供，也可对该型号的电池进行测量，建立单节电池端电压与对 应电池容量的查询表。需要说明的是，该查询表并不是每次系统初始化时都需要建立，而是 一次建立好系统上电初始化使用即可。 步骤S102，在系统上电初始化时，计算每个单节电池的当前容量。在本发明的一 个实施例中，在上电初始化化时，采用端电压方法计算每个单节电池的当前容量。更为具体 地，测量电池组内每个单节电池的端电压，根据测量的每个单节电池的端电压和步骤SIOI 中预先建立的查询表确定每个单节电池的当前容量。 步骤S103，根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组 当前可用容量。由于每次系统上电初始化时，电池组的一致性可能会出现变化，因此在该步 骤中还需要考虑电池组一致性的问题。在本发明的一个实施例中，具体地，首先对计算的每 个单节电池的当前容量进行排序，确定当前最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量 值，之后再根据当前最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值计算电池组当前容量 和电池组当前可用容量。更为具体地，其中， 电池组当前容量=单节电池容量_(当前最高单节电池容量值-当前最低单节电 池容量值)， 电池组当前可用容量=当前最低单节电池容量值。 其中，上述电池组当前容量为当前电池组经过一段时间的使用后，在考虑电池组一致性的基础上该电池组的实际容量。电池组当前可用容量为考虑电池组一致性后该电池 组实际可用的容量。例如对于一个刚出厂一致性很到的电池组来说，其电池容量为50AH，但 是经过一段时间的使用，由于电池组一致性的影响，电池组当前容量已变为40AH，也就是说 由于电池组一致性的影响当前电池组即使充满电也仅有40AH的容量。同样假设电池组当 前可用容量为20AH，也就是说当前电池组的容量已用去一半。 步骤S104，在系统上电初始化完成后，车辆进入行驶状态，电池组进行充放电，此
时在上述计算得到的电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行
电池组容量的计算。虽然电流积分法应用与单节电池组容量的计算，但是由于在该实施例
中电池组内的单节电池全部串联连接，因此单节电池的电流即为电池组的电流，这样在电
池组当前容量和电池组当前可用容量已知的基础上就可通过电流积分法计算电流的变化，
从而实现对电池组容量的计算。由于电流积分法已为本领域技术人员所惯用，其原理和实
现方法与该步骤的所采用的电流积分法基本类似，不同的是在该实施例中电流积分法的基
础是系统上电初始化时更新的电池组当前容量和电池组当前可用容量。 如图2所示，为本发明实施例的电池组容量计算装置的结构图，其中电池组内的
各个单节电池串行连接。该电池组容量计算装置100包括初始化计算模块110和电池组容
量计算模块120。初始化计算模块110用于在系统上电初始化时计算每个单节电池的当前
容量，并根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容
量。电池组容量计算模块120用于在系统上电初始化完成后，车辆进入行驶状态，电池组进
行充放电时，在初始化计算模块110计算的电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上
采用电流积分法进行电池组容量的计算。 作为本发明的一个实施例，初始化计算模块110包括电压测量子模块111、查询表 保存子模块112和当前容量查询子模块113。电压测量子模块111用于测量电池组内每个 单节电池的端电压。查询表保存子模块112用于保存根据电池型号建立的单节电池端电压 与对应电池容量的查询表。当前容量查询子模块113用于根据电压测量子模块111测量的 每个单节电池的端电压查询查询表保存子模块112内保存的查询表，确定每个单节电池的 当前容量。 在上述实施例中，初始化计算模块110还包括排序子模块114和计算子模块115。 排序子模块114用于对计算的每个单节电池的当前容量进行排序，确定当前最高单节电池 容量值和当前最低单节电池容量值。计算子模块115用于根据排序子模块114确定的当前 最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值计算电池组当前容量和电池组当前可用 容量。其中，电池组当前容量=单节电池容量-(当前最高单节电池容量值_当前最低单节 电池容量值)，电池组当前可用容量=当前最低单节电池容量值。 本发明利用每次系统上电初始化的过程对电池组的当前容量进行重新计算，在系 统上电初始化后在重新计算的容量的基础上再采用电流积分法进行电池组容量的计算，从 而能够消除电流积分法造成的累计误差，提高计算的准确性。另外在系统上电初始化计算 电池组的当前容量的同时，考虑电池组一致性对电池组容量的影响，从而进一步提高电池 组容量的计算精度，从而避免在电池组长期使用后，由于电池组一致性改变对电池组容量 计算造成的影响，为整车提供更可靠的电池组容量结果。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
一种电池组容量计算方法，其特征在于，包括以下步骤在系统上电初始化时，计算每个单节电池的当前容量；根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量；在系统上电初始化完成后，在计算的所述电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行电池组容量的计算。
2. 如权利要求1所述的电池组容量计算方法，其特征在于，所述计算每个单节电池的 当前容量包括以下步骤测量所述电池组内每个单节电池的端电压；根据测量的每个单节电池的端电压和预设的查询表确定每个单节电池的当前容量，所 述预设的查询表根据电池的型号建立。
3. 如权利要求1或2所述的电池组容量计算方法，其特征在于，根据每个单节电池的当 前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量包括以下步骤对计算的每个单节电池的当前容量进行排序，确定当前最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值；根据所述当前最高单节电池容量值和当前最低单节电池容量值计算所述电池组当前 容量和电池组当前可用容量。
4. 如权利要求3所述的电池组容量计算方法，其特征在于，根据所述当前最高单节电 池容量值和当前最低单节电池容量值计算所述电池组当前容量和电池组当前可用容量具 体包括所述电池组当前容量=单节电池容量_(当前最高单节电池容量值_当前最低单节电 池容量值)，所述电池组当前可用容量为所述当前最低单节电池容量值。
5. 如权利要求1所述的电池组容量计算方法，其特征在于，所述电池组内的各个单节 电池串行连接。
6. —种电池组容量计算装置，其特征在于，包括初始化计算模块和电池组容量计算模块，所述初始化计算模块，用于在系统上电初始化时计算每个单节电池的当前容量，并根 据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量；所述电池组容量计算模块，用于在系统上电初始化完成后，在所述初始化计算模块计 算的所述电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行电池组容量 的计算。
7. 如权利要求6所述的电池组容量计算装置，其特征在于，所述初始化计算模块包括 电压测量子模块、查询表保存子模块和当前容量查询子模块，所述电压测量子模块，用于测量所述电池组内每个单节电池的端电压； 所述查询表保存子模块，用于保存根据电池型号建立的单节电池端电压与对应电池容 量的查询表；所述当前容量查询子模块，用于根据所述电压测量子模块测量的每个单节电池的端电 压查询所述查询表保存子模块内保存的查询表，确定每个单节电池的当前容量。
8. 如权利要求7所述的电池组容量计算装置，其特征在于，所述初始化计算模块还包括排序子模块和计算子模块，所述排序子模块，用于对计算的每个单节电池的当前容量进行排序，确定当前最高单 节电池容量值和当前最低单节电池容量值；所述计算子模块，用于根据所述排序子模块确定的当前最高单节电池容量值和当前最 低单节电池容量值计算所述电池组当前容量和电池组当前可用容量。
9. 如权利要求8所述的电池组容量计算装置，其特征在于，所述电池组当前容量=单 节电池容量_(当前最高单节电池容量值_当前最低单节电池容量值)，所述电池组当前可 用容量为所述当前最低单节电池容量值。
10. 如权利要求9所述的电池组容量计算装置，其特征在于，所述电池组内的各个单节 电池串行连接。
全文摘要
本发明提出一种电池组容量计算方法和装置，其中所述方法包括在系统上电初始化时，计算每个单节电池的当前容量；根据每个单节电池的当前容量计算电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量；在系统上电初始化完成后，在计算的所述电池组的电池组当前容量和电池组当前可用容量基础上采用电流积分法进行电池组容量的计算。本发明利用每次系统上电初始化的过程对电池组的当前容量进行重新计算，在系统上电初始化后在重新计算的容量的基础上再采用电流积分法进行电池组容量的计算，从而能够消除电流积分法造成的累计误差，提高计算的准确性。
文档编号G01R31/36GK101738583SQ20081022684
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者尹韶文, 张建华 申请人:比亚迪股份有限公司