0C_last、U_min—last。
[0162]7、由于本次估算周期为非初开机状态，不需要进行0CV条件判断，直接将上一个相邻周期的结果Q_last，作为初始容量Q。。
[0163]8、计算本周期内的容量变化值Qtenip= NCXIpackXTC0
[0164]9、计算本周期的容量值Qt= Q。一 Qt_。
[0165]10、根据Ipaek、Tem—envi查表获得拐点阈值和对应的S0C值:U_DIS_BRE_L0W、U_DIS_BRE_HIGH、S0C_DIS_BRE_L0W、SOC_DIS_BRE_HIGH。
[0166]11、将U_min与拐点阈值相比较，判断电池位于平台期，则不必进行插值计算，直接由下式获得 S0C 值:S0Ct= (Q t/QN) X 100%。
[0167]12、温度、老化校正:根据Tenuvl，通过查找表获取对应的单周期偏移量，完成温度校正；由计数单元提供目前电池组已充放电的次数N，通过查找表获取N对应的单周期偏移量，完成老化校正。
[0168]13、数据存储、上报:将 S0Ct、U[n]、Tem[n]、Ipack、Tem_env1、U_max、U_min、Tem_max、Tem_min,存入存储模块；并依照设定的通信协议上报给上位机。
[0169]14、各步所用的计数器完成归零复位后，返回步骤2，开始下一个估算周期。
[0170]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电池剩余容量估算管理系统，其特征在于:包括电源模块、采集模块、存储模块、计时模块、通信模块、报警显示模块、时钟模块、接插件和继电器模块、以及MCU控制模块；所述采集模块、存储模块、计时模块、计数模块、通信模块、报警显示模块、时钟模块、接插件和继电器模块、以及MCU控制模块分别与电源模块电连接；所述采集模块、存储读写模块、计时模块、通信模块、报警显示模块、时钟模块分别与MCU控制单元电连接； 所述电源模块用于在输入电源的基础上产生稳定可靠的多路直流电源； 所述采集模块由电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块组成，电压采集模块用于采集单体电池端电压及发电机总电压，电流采集模块用于采集电池组充放电电流，温度采集模块用于采集电池极柱表体温度和环境温度； 所述计时模块用于记录电池组处于开路状态的延续时间； 所述存储模块用于存储读写多个查找表数据，以及N个估算周期中获得的电压、电流、温度、剩余容量历史数据； 所述通信模块用于实现本系统与车辆上位机控制单元之间的指令和数据传输； 所述报警显示模块用于提供单个估算周期的电压、电流、温度、荷电状态的数据显示，以及分级预警的判断结果显示； 所述时钟模块用于提供系统时钟，所述接插件和继电器模块用于通断功率器件的作用； 所述MCU控制模块包括主控单元、SOC估算单元、中断响应单元、状态判断单元、CAN控制单元、存储控制单元、计数单元、定时器和看门狗； 所述MCU控制模块还包括内部时钟单元、端口管理单元。2.一种利用权利要求1所述的电池剩余容量估算管理系统的电池剩余容量估算管理方法，其特征在于:其方法步骤如下: 第一步、完成电池剩余容量估算管理系统初始化后，由采集模块按照数据采集周期“T_COL”，经中断响应单元获得单体电池的电压数组U[η]、温度数组Tem[n]，然后经存储控制单元存入存储模块；由SOC估算周期“T_SOC”，获取电池组总电流数组Ipack[c]、环境温度数组Tem_enVi [c]，存入存储模块； 其中，T_COL与T_SOC成倍数关系，即 T_SOC = cXT_COL，c 为倍数； 第二步、将U[n]、Tem[n]经“最值”处理，获得c批次的单个T_COL内的单体电压最大值U_max、最小值 U_min、单体温度最大值 Tem_max、最小值 Tem_min，并将 U_max [c]、U_min [c]、Tem_max [c]、Tem_min [c]存入存储模块中； 第三步、根据预置的分级报警阈值，对单fT_COL内的单体电压最大值U_max、单体电压最小值U_min、单体温度最大值Tem_max、单体温度最小值Tem_min，以及各接插件和继电器状态进行自检和状态判断，若均处正常范围则进行后续步骤；否则启动相应的报警处理并上报； 第四步、将 U_max[c]、U_min[c]、Tem_max[c]、Tem_min[c]、Ipack[c]、Tem_envi [c]经滤波处理后，获得本次 T_SOC 内的 U_max、U_min、Tem_max、Tem_min、Ipack、Tem_envi，提供给后续步骤使用； 第五步、读取存储模块，获得相邻的上一个T_SOC存入的历史数据，包括上次容值Q_last、上次剩余容比SOC_last、上次单体电压最小值U min_last、上次单体电压最大值Umax_last ；第六步、通过计时模块，获得由上次电池组停机到本次开机之间的时长Time_stop ；第七步、若Time_stop大于设定的阈值，说明电池组已处于相对稳定状态，满足OCV使用条件；此处的OCV是采用事先预存在存储单元中的由试验获得的多段温度区间的开路电压一容量对应表数据来完成；具体过程为:依据本次Tem_enVi值，通过查到对应温度的OCV表，获得此时与U_min相对应的容量值Q。； 若Time_St0p小于阈值，或本次估算周期非初开机状态，则直接将上一个相邻周期的结果Q_last，作为初始容量Q。； 第八步、计算本次周期内的容量变化值: Qtemp = COXIpackXT_SOC其中，CO为电池的库伦效率； 第九步、计算本次周期的容量值: Qt = Q0 土 Qtemp ;充时为加，放时为减； 第十步、根据Ipack、Tem_env1、U_max、U_min来判断此时的电池容值状态，具体步骤如下: 由充放状态、Ipad1、Tem_envi查到与此电流、温度对应的电压和S0C阈值:电压拐点下限值U_CHA_BRE_LOW、电压拐点上限值U_CHA_BRE_HIGH、拐点处S0C充电下限值SOC_CHA_BRE_LOW、拐点处SOC充电上限值SOC_CHA_BRE_HIGH、电压拐点下限值U_DIS_BRE_LOW、电压拐点上限值U_DIS_BRE_HIGH、拐点处S0C放电下限值S0C_DIS_BRE_L0W、拐点处S0C放电上限值SOC_DIS_BRE_HIGH ； 充电时，若U_max在[U_CHA_BRE_HIGH, U_CHA_BRE_LOW]区间内，则说明电池处于充电或放电平台期，否则处于突变期； 放电时，若U_min在[U_DIS_BRE_HIGH，U_DIS_BRE_HIGH]区间内，则说明电池处于充电或放电平台期，否则处于突变期； 第十一步、若电池组处于平台期，则直接由下式计算本周期的S0C: SOCt = (Qt/QN) X 100%, QN 为额度容量值； 若电池组处于电压突变期，则采用插值法计算本周期的S0C: 充电状态下两种情况如下:低压突变期:S0Ct = S0C_CHA_BRE_L0ff - (U_CHA_BRE_LOff - U_min) X (SOC_CHA_BRE_LO - S0C_last)/(U_CHA_BRE_LOff — U_min_last)； 高压突变期:S0Ct = [SOC_CHA_BRE_HIGHX (U_min — U_min_last) — S0C_lastX (U_m1- U_CHA_BRE_HIGH)]/(U_CHA_BRE_HIGH — U_min_last)； 放电状态下两种情况如下: 低压突变期:S0Ct = S0C_DIS_BRE_L0ff+ (S0C_last — S0C_DIS_BRE_L0W) X (U_DIS_BRE_L0ff - U_min)/(U_DIS_BRE_LO — U_min_last)； 高压突变期:S0Ct = SOC_last+(U_min_last — U_min) X (SOC_DIS_BRE_HIGH — S0C_last)/(U_min_last — U_DIS_BRE_HIGH)； 第十二步、对估算结果进行温度、老化校正:根据Tem_envi，通过查找表获取对应的单周期偏移量，完成温度校正；由计数单元提供目前电池组已充放电的次数N，通过查找表获取N对应的单周期偏移量，完成老化校正； 第十三步、将最终的计算结果SOCt、Ipack, Tem_envi与各变量对应的分级报警阈值相比较，若在正常范围则进行后续步骤，否则送报警显示模块进行处理； 第十四步、将SOCt、Ipack、Tem_envi存入存储模块并送显示单元，经CAN控制单元完成数据上报； 第十五步、将以上各步所用的计数器完成归零复位后，回到第一步，开始下一个估算周期。3.按照权利要求2所述的一种电池剩余容量估算管理方法，其特征在于:所述第十步中根据Ipa(:k、Tem_env1、U_max、U_min来判断此时的电池容值状态，还可以如下方式进行判断: 通过由U_min_last与U_min之间的差值与判断阈值U_DIFF进行比较，若电压变量未超过阈值，则说明电池处于充电或放电平台期；否则处于突变期。
【专利摘要】本发明公开了一种电池剩余容量估算管理系统及方法，本发明充分考虑到开路电压估算容量的适用条件，在满足使用条件的情况下，利用细致的多温度区间下OCV数据的准确性，来弥补长时间安时积分造成的误差，从而提高了估算精度；同时本发明在不满足OCV条件的情况下，引入平台期和突变期的判断，平台期内采用安时积分进行估算；突变期内采用插值法进行估算，并做出相应的预警处理，从而有效避免对电池的过充过放，延长了循环使用寿命，并降低了事故风险。在以上两种情况下，均通过试验实测，获得不同温度、老化因子的影响，对估算值做出相对应的校正处理，进一步提高了估算精度。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105242215
【申请号】CN201510712771
【发明人】李珣
【申请人】四川长虹电器股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月28日