锂电池组剩余电量测量方法及装置的制造方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及锂电池管理控制技术领域，具体地说是一种结构合理、工作稳定、测量 准确，能够有效提高电池工作效率，延长锂电池组使用寿命的锂电池组剩余电量测量方法 及装置。
【背景技术】：
[0002] 在电动汽车中，电池直接作为能量供给部件，其工作状态的好坏直接关系到整个 汽车的行驶安全性，因此在电动汽车行驶全程获得电池剩余电量的估计至关重要。电池电 荷状态的精确估算是电池能量管理系统的最核心技术，电池的S0C无法用传感器直接测得， 必须通过对其他物理量的测量，配合数学模型和算法估算获得。目前常用的电池 S0C估算方 法有开路电源法、安时法等，开路电源法进行估算电池 S0C时电池需要静置较长时间达到稳 定状态，只适用于电动汽车在停车状态下的SOC估算；安时法则易受到电流测量精度的影 响，在高温或电流波动剧烈的情况下精度差。
【发明内容】
：
[0003] 本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种种结构合理、工作稳定、测 量准确，能够有效提高电池工作效率，延长锂电池组使用寿命的锂电池组剩余电量测量方 法及装置。
[0004] 本发明可以通过以下措施达到：
[0005] -种锂电池组剩余电量测量方法，其特征在于包括以下步骤：
[0006] 步骤1:将完全充满电的电池以不同的放电速率Ci (0〈Ci〈C，C为电池的额定放电电 流)恒流放电N(N>10)次，计算相应放电速率下的电池总电量Qi，l < i 5N;
[0007] 步骤2:根据最小二乘法拟合出仏与匕之间的二次曲线关系，即在最小均方误差下 求出同时满足Qi = aCi2+bCi+c，a，b，c为最优系数；
[0008] 步骤3:在放电电流为ik时，获得放电比例系数
[0009] 步骤4:获得电池荷电状态soc为
其中At为测量 时间间隔，wk为处理噪声，ik为放电电流，(^是电池在室温条件下以1/30倍额定电流的放电 速度放电时所能得到的额定总电量；
[0010]步骤5:根据电池荷电状态S0C估算获得当前锂电池组的剩余电量。
[0011] 本发明还提出了一种如上所述锂电池剩余电量测量装置，其特征在于设有锂电池 组充电电路、锂电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、温度采集电路、控制器，其 中控制器分别与锂电池组充电电路、锂电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、温 度采集电路相连接。
[0012] 本发明所述控制器中设有FPGA微处理器，并设有与FPGA微处理器相连接的通信电 路，控制器经通信电路与外部上位机系统相连接。
[0013]本发明通过确定放电比例系数，获得SOC值，进一步根据SOC估算出当前锂电池组 的剩余电量，该方案一经测得后可以直接写入锂电池组管理系统，在锂电池组工作过程中 实时获得锂电池组的剩余电量，与现有技术相比，具有计算复杂度低、工作可靠等显著的优 点。
【附图说明】：
[0014] 附图1是本发明的结构框图。
[0015] 附图标记:锂电池组充电电路1、锂电池组放电电路2、电流采样电路3、电压采样电 路4、温度采集电路5、控制器6。
【具体实施方式】：
[0016] 本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种锂电池组剩余电量测量方 法，其特征在于包括以下步骤：
[0017] 步骤1:将完全充满电的电池以不同的放电速率Ci(0〈Ci〈C，C为电池的额定放电电 流)恒流放电N(N>10)次，计算相应放电速率下的电池总电量Qi，l < i 5N;
[0018] 步骤2:根据最小二乘法拟合出以与匕之间的二次曲线关系，即在最小均方误差下 求出同时满足Qi = aCi2+bCi+c，a，b，c为最优系数；
[0019 ] 步骤3:在放电电流为ik时，获得放电比例系数
[0020] 步骤4:获得电池荷电状态soc为 其中At为测量 f 时间间隔，wk为处理噪声，ik为放电电流，(^是电池在室温条件下以1/30倍额定电流的放电 速度放电时所能得到的额定总电量；
[0021] 步骤5:根据电池荷电状态S0C估算获得当前锂电池组的剩余电量。
[0022] 如附图1所示，本发明还提出了一种如上所述锂电池剩余电量测量装置，其特征在 于设有锂电池组充电电路1、锂电池组放电电路2、电流采样电路3、电压采样电路4、温度采 集电路5、控制器6，其中控制器6分别与锂电池组充电电路1、锂电池组放电电路2、电流采样 电路3、电压采样电路4、温度采集电路5相连接。
[0023] 本发明所述控制器中设有FPGA微处理器，并设有与FPGA微处理器相连接的通信电 路，控制器经通信电路与外部上位机系统相连接。
[0024]本发明通过确定放电比例系数，获得S0C值，进一步根据S0C估算出当前锂电池组 的剩余电量，该方案一经测得后可以直接写入锂电池组管理系统，在锂电池组工作过程中 实时获得锂电池组的剩余电量，与现有技术相比，具有计算复杂度低、工作可靠等显著的优 点。
【主权项】
1. 一种裡电池组剩余电量测量方法，其特征在于包括W下步骤： 步骤1:将完全充满电的电池 W不同的放电速率Ci(0<Ci<C，C为电池的额定放电电流)恒 流放电N(N〉10)次，计算相应放电速率下的电池总电量化，1 < i <N; 步骤2:根据最小二乘法拟合出化与Cl之间的二次曲线关系，即在最小均方误差下求出 同时满足Qi = aCi2+bCi+c，a，b，c为最优系数；步骤3:在放电电流为ik时，获得放电比例系数 步骤4:获得电池荷电状态SOC为：其中A t为测量时间 间隔，wk为处理噪声，ik为放电电流，也是电池在室溫条件下W1/30倍额定电流的放电速度 放电时所能得到的额定总电量； 步骤5:根据电池荷电状态SOC估算获得当前裡电池组的剩余电量。2. -种如权利要求1所述裡电池剩余电量测量装置，其特征在于设有裡电池组充电电 路、裡电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、溫度采集电路、控制器，其中控制器 分别与裡电池组充电电路、裡电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、溫度采集电 路相连接。3. 根据权利要求2所述的一种裡电池剩余电量测量装置，其特征在于所述控制器中设 有FPGA微处理器，并设有与FPGA微处理器相连接的通信电路，控制器经通信电路与外部上 位机系统相连接。
【专利摘要】本发明涉及锂电池管理控制技术领域，具体地说是一种结构合理、工作稳定、测量准确，能够有效提高电池工作效率，延长锂电池组使用寿命的锂电池组剩余电量测量方法及装置，其特征在于设有锂电池组充电电路、锂电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、温度采集电路、控制器，其中控制器分别与锂电池组充电电路、锂电池组放电电路、电流采样电路、电压采样电路、温度采集电路相连接，本发明通过确定放电比例系数，获得SOC值，进一步根据SOC估算出当前锂电池组的剩余电量，该方案一经测得后可以直接写入锂电池组管理系统，在锂电池组工作过程中实时获得锂电池组的剩余电量，与现有技术相比，具有计算复杂度低、工作可靠等显著的优点。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105572595
【申请号】CN201510924118
【发明人】吴鹏, 聂亚奇
【申请人】合肥国盛电池科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月9日