本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种汽车电池系统荷电状态修正方法及装置。
背景技术：
随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进，汽车需求量不断增长，由此带来严重的能源紧张和环境压力，加快培育和发展节能与新能源汽车刻不容缓，随着国务院办公厅对《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》的发布，各整车厂纷纷将新能源汽车的研发作为本公司的重点任务，高度重视。随着国家部委的政策引导和行业的不断努力，新能源汽车已经取得了巨大发展且前景更加广阔。
动力电池系统作为新能源汽车核心部件，对于新能源汽车发展至关重要。电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)是动力电池系统的核心部件，而电源系统荷电状态(stateofcharge，soc)是bms的核心技术参数。soc作为电池电量的直接反映，一方面为司机估算剩余里程提供参考，另一方面为电池管理和维护提供重要依据，另外soc是bms其它控制算法的基础，如果没有精确的soc，加再多的保护功能也无法使bms正常工作，因为电池会经常处于保护状态，更无法延长电池的寿命，所以它的精度和鲁棒性极其重要。
目前soc估算方法有安时积分法、开路电压法、神经网络法、卡尔曼滤波法等。
卡尔曼滤波法是基于最小方差的数字滤波算法，优点是对初始误差有较强的修正作用，但是其准确性由电池模型决定，需要有较强的数据处理能力，其实际技术运行数据准确获得比较困难，其商业化也存在可靠性差等问题，目前很少厂家使用。神经网络法由局部电压、电流、温度、内阻等各种瞬时数据形成输入层，自动归纳规则为隐层，再通过系统模型的输出收敛和优化形成瞬时soc，但是目前达到商业标准的收敛、优化、建模技术还没有实际解决，稳定性差，成本高，技术还在研究阶段。这两种方法在工程实际中应用较少。
安时积分法通过初始与工况下电流和时间积分来计算当前电量，当前soc精度主要依赖初始和瞬时电流的精度，但是随着时间延长、误差累计严重，且无法单独修正，满足不了整车需求。开路电压法是根据不同材料体系、工艺的电池其静止开路电压与soc对应关系来计算，立即将真实soc值调整为修正后的值，或者等电池电量快用完的时候，依据最小单体电压值，对soc进行直接修正，这种修正方法会造成显示soc跳变，甚至跳变到0，影响司机驾驶感受，车辆可靠性不好。会误导驾驶员对续驶里程判断，导致车辆抛锚。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种汽车电池系统荷电状态修正方法及装置，用以解决汽车电池系统显示荷电状态进行调整时跳变较大的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明的一种汽车电池系统荷电状态修正方法，包括如下步骤：
当电池系统开机时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值；
判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
进一步地，依据开路电压法来得到电池荷电状态的初始修正值。
进一步地，所述电池荷电状态的修正值为：
其中，soc修为电池荷电状态的修正值，soc初修为电池荷电状态的初始修正值，q额为电池额定容量；i为电池电流，当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
进一步地，当电池荷电状态的历史值与电池荷电状态的初始修正值的差值大于最小设定值时：电池系统处于充电或回馈状态下，设定的跟随倍率在0到1的范围内；电池系统处于放电状态下，设定的跟随倍率大于1；
当电池荷电状态的历史值与电池荷电状态的初始修正值的差值小于最小设定值时：电池系统处于充电或回馈状态下，设定的跟随倍率大于1；电池系统处于放电状态下，设定的跟随倍率在0到1的范围内；
否则：电池系统处于充电或回馈状态下，以及放电状态下，设定的跟随倍率都为1。
本发明的一种汽车电池系统荷电状态修正方法，包括如下步骤：
当汽车处于怠速结束状态时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值；
判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
进一步地，依据开路电压法来得到电池荷电状态的初始修正值。
进一步地，所述电池荷电状态的修正值为：
其中，soc修为电池荷电状态的修正值，soc初修为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
进一步地，当电池荷电状态的历史值与电池荷电状态的初始修正值的差值大于最小设定值时：电池系统处于充电或回馈状态下，设定的跟随倍率在0到1的范围内；电池系统处于放电状态下，设定的跟随倍率大于1；
当电池荷电状态的历史值与电池荷电状态的初始修正值的差值小于最小设定值时：电池系统处于充电或回馈状态下，设定的跟随倍率大于1；电池系统处于放电状态下，设定的跟随倍率在0到1的范围内；
否则：电池系统处于充电或回馈状态下，以及放电状态下，设定的跟随倍率都为1。
本发明的一种汽车电池系统荷电状态修正装置，包括如下模块：
用于当电池系统开机时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值的模块；
用于判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值的模块；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
本发明的一种汽车电池系统荷电状态修正装置，包括如下模块：
用于当汽车处于怠速结束状态时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值的模块；
用于判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值的模块；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
本发明的有益效果：
本发明在电池系统开机时，根据电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值以及电池荷电状态的初始修正值的差值大小，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值。本发明能够避免电池荷电状态的显示值直接跳变到修正值，也避免电池荷电状态的显示值变化过快影响司机驾驶感受的情况出现，相应的提高了电池系统和整车的安全性和可靠性。
同理，本发明在汽车处于怠速结束状态时，根据汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值以及电池荷电状态的初始修正值的差值大小，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值。本发明能够避免电池荷电状态的显示值直接跳变到修正值，也避免电池荷电状态的显示值变化过快影响司机驾驶感受的情况出现，相应的提高了电池系统和整车的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施例并不局限于此。
本发明的汽车电池系统荷电状态修正方法实施例：
电池的荷电状态是电池管理系统的核心算法，在本实施例中采用基于单体开路电压(opencircuitvoltage，ocv)法和安时积分法相互校正的方法来修正电池系统的荷电状态。
在汽车的电源系统开机时，根据电池管理系统bms下电前存储的显示荷电状态来得到整车电池荷电状态的历史值soc历；依据电池系统停机时间、最小单体电压、电池系统平均温度、上次停机前充放电状态，即开路电压法得到电池荷电状态的初始修正值soc初修。
将电池荷电状态的历史值soc历和初始修正值soc初修作比较，将得到以下三种情况：
1)当电池荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值大于最大设定值n1，即soc历-soc初修＞n1时，说明显示虚高；
2)当电池荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值小于最小设定值n2，即soc历-soc初修＜n2时，说明显示虚低；
3)当电池荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值在最大设定值与最小设定值之间，即n2≤soc历-soc初修≤n1时，说明显示正常，在可接受的范围内。
针对以上三种情况，设置不同的跟随倍率，以在行车过程中，不断修正电池系统荷电状态的显示值，从而慢慢过渡接近到由初始修正值soc初修结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值soc修，从而保证了电池系统荷电状态的显示精度，又解决了由于电池系统显示荷电状态的跳变影响客户感受和整车可靠性、安全性。
在行车过程中，依据电池荷电状态的初始修正值soc初修和安时积分法，可以不断修正电池荷电状态soc修，即：
其中，soc修为电池荷电状态的修正值，soc初修为电池荷电状态的初始修正值，q额为电池额定容量；i为电池电流，当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
1)当显示虚高时，设置跟随倍率为a，具体的跟随过程如下：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，a为跟随倍率。
当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，且设置0＜a＜1，以使电池系统荷电状态的显示值以较慢速度增长，直到电池系统荷电状态的显示值接近电池系统荷电状态的修正值。
当电池系统处于放电状态下，i＞0，且设置a＞1，以使电池系统荷电状态的显示值以较快速度下降，直到电池系统荷电状态的显示值能够接近电池系统荷电状态的修正值。
2)当显示虚低时，设置跟随倍率为b，具体的跟随过程如下：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，b为跟随倍率。
当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，且设置b＞1，以使电池系统荷电状态的显示值以较快速度增长，直到电池系统荷电状态的显示值接近电池系统荷电状态的修正值。
当电池系统处于放电状态下，i＞0，且设置0＜b＜1，以使电池系统荷电状态的显示值以较慢速度下降，直到电池系统荷电状态的显示值逐渐接近电池系统荷电状态的修正值。
3)当显示正常时，设置跟随倍率为c，具体的跟随过程如下：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，c为跟随倍率。
当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0；当电池系统处于放电状态下，i＞0。皆设置c＝1。
以上三种情况下的修正，都会使得池系统荷电状态的显示值逐步接近电池系统荷电状态的修正值，直到电池系统荷电状态的显示值与荷电状态的修正值的差值在一个设定的可接受的范围内，说明跟随到位，可去掉跟随倍率，即按照正常的安时积分法来计算。
其中，对于最大设定值和最小设定值，可根据荷电状态精度要求，取其一半。对于n1及n2的选择，都可根据实际需求适当增加或减少。当然，也可分段处理。例如：电池荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值在2～5之间可选择一个跟随倍率，5～10之间可选择一个跟随倍率，差值越大跟随倍率应当相应增加，做到以不影响驾驶员感官的前提下，将电池系统荷电状态的显示值跟随到电池荷电状态的修正值。
在汽车处于伪静态状态时，同样将电池系统的显示荷电状态做修正。所谓伪静态是指车辆处于停车等红灯或者短时休息的状态下，此时电源系统会有很小电流充放，且持续一定时间，接近于静置状态，故称为伪静态状态，也即怠速状态下。依据伪静态下的持续时间、最小单体电压、电池系统平均温度、上一时刻真实荷电状态范围、电池系统状态等，得到伪静态条件下的初始真实荷电状态。
接着，再依据电池系统的初始真实荷电状态和初始显示荷电状态，同样按照上述在开机状态下的动态跟随修正方法，使得电池系统荷电状态的显示值跟随到电池荷电状态的修正值。为保证跟随到位，上一次伪静态没有跟随到位之前不进行下一次伪静态修正。
当汽车充满时，即满足满充条件下，依据电池系统最大单体电压、平均温度，交直流充放电状态等，当电池系统达到满充条件时，将显示荷电状态和真实荷电状态都调整为100％。
整体来说，该方法可以消除安时积分法造成的累计误差，避免开路电压法造成的荷电状态跳变和突变，实现行车过程中荷电状态平稳变化，即有效解决了按时积分法和开路电压法存在的问题，保障车辆运行的可靠性，确保整车和电源系统安全，具有实用性强、估算精度高等优点。
下面再以一具体的例子来对该方法做清楚的说明。
某一新能源客车，三元电池电源系统额定容量为188ah。上次停机时历史记录真实荷电状态为60.1％，历史记录显示荷电状态为65％，电池系统要求的荷电状态精度为5％。
在新能源汽车的电源系统开机时，依据停机时间10min，电池平均温度22℃，电池最小单体的开路电压3.756v，停机前为非充电状态，得到电池系统荷电状态的初始修正值soc初修为61.88％，电池荷电状态的历史值soc历为65％。
接着，由于荷电状态精度要求为5％，取其一半，为2.5％，再取整，即设定最大设定值n1＝2％，最小设定值n2＝-2％。
电池系统荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值为：
soc历-soc初修＝3.12％>n1
这个差值大于最大设定值n1＝2％，说明显示虚高。为避免电池荷电状态的显示值直接跳变到荷电状态的修正值，也避免显示荷电状态变化过快影响司机感受，现设定跟随倍率，使显示荷电状态逐步过渡到真实荷电状态。
由于电池系统荷电状态的历史值soc历与初始修正值soc初修的差值在5％以内，故在电池系统处于充电或回馈状态下，设定跟随倍率a＝0.8；在电池系统处于放电状态下时，设定跟随倍率a＝1.2。
在接下来的行车过程中，当前电池荷电状态的修正值依据按时积分法不断进行修正，即：
其中，i为电池电流，当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
再按照跟随倍率及电池荷电状态的修正值soc修，来实现当前显示荷电状态慢慢过渡到真实荷电状态。即：
当汽车处于放电或回馈状态时：
当汽车处于放电状态时：
由于在行车过程中放电占主导地位，荷电状态的显示值相对荷电状态的修正值下降快一些，并逐步过渡到电池荷电状态的修正值，当电池荷电状态的显示值与电池荷电状态的修正值的差值到1％时，说明跟随到位，将电池荷电状态的显示值的跟随倍率去除，恢复正常积分。
当该新能源汽车处于等红灯工况下，bms系统电流6a，持续1分钟，电池系统平均温度22度，行车状态，最小单体电压3.756v，即处于怠速状态，满足伪静态修正条件，触发伪静态修正，电池系统荷电状态的历史值为65％，电池荷电状态的初始修正值为67.65％。电池荷电状态的历史值与电池荷电状态的初始修正值的差值为：
soc历-soc初修＝-2.65％<n2
这个差值小于最小设定值n2＝-2％，说明显示虚低。再设定跟随倍率，实现当前显示荷电状态慢慢过渡到真实荷电状态。在电池系统处于充电或回馈状态下，设定跟随倍率a＝1.1；在电池系统处于放电状态下时，设定跟随倍率a＝0.9。即：
当汽车处于放电或回馈状态时：
当汽车处于放电状态时：
直到电池荷电状态的显示值与电池荷电状态的修正值的差值到1％时，说明跟随到位，将荷电状态的显示值的跟随倍率去除，恢复正常积分。
整车按照国标协议进行充电过程，当最大单体电压达到4.15v，电池系统平均温度22度，满足满充条件，显示荷电状态和真实荷电状态均修正为100％。
本发明的汽车电池系统荷电状态修正装置实施例：
本发明提供一种汽车电池系统荷电状态修正装置，该装置包括：用于当电池系统开机时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值的模块；用于判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值的模块；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为电池系统上次关机时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
本发明还提供一种汽车电池系统荷电状态修正装置，包括如下模块：用于当汽车处于怠速结束状态时，得到电池荷电状态的初始修正值，并获取汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值的模块；用于判断电池荷电状态的历史值和电池荷电状态的初始修正值是否在设定差值范围内，若不在设定差值范围内，则根据电池荷电状态的历史值与初始修正值的关系，以及开机后电池处于充电状态还是放电状态，使电池荷电状态的显示值由历史值逐渐过渡到与由初始修正值结合安时积分法累加得到的电池荷电状态的修正值的模块；电池荷电状态的显示值为：
其中，soc显为电池荷电状态的显示值，soc历为汽车刚处于怠速状态时的电池荷电状态的历史值，q额为电池额定容量；i为电池电流，k为设定的跟随倍率；当电池系统处于充电或回馈状态下，i＜0，当电池系统处于放电状态下，i＞0。
上述两种装置，实际上是基于本发明方法流程的一种计算机解决方案，即一种软件构架，上述各种模块即为与方法流程相对应的各处理进程或程序。由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故对该装置不再进行详细描述。