专利名称：一种均衡电池的soc估算方法
技术领域：
本发明属于电动汽车电池管理系统，尤其是涉及ー种均衡电池的SOC估算方法。
背景技术：
电池管理系统是电动汽车的重要组成部分，其主要功能之一就是实现对电池组荷电状态(SOC)的在线估计。安时积分法、卡尔曼(kalman)滤波方法是工程上目前应用最广的SOC在线估计方法。在多单体串联锂离子动カ电池系统充放电时，各个单体之间存在能量差异性问题，从而造成电池单元不均衡以及电池寿命缩短，因此需要通过均衡控制来平衡这种差异。主动均衡的电池组和単体之间的均衡控制电路已经提出，但是当系统开启均衡时，进出电池的电流不仅有线上电流，还有均衡电流，由于均衡电流难以准确測量，因此在均衡时仅采用传统的安时积分法估算SOC势必造成很大误差。因此需要建立一种考虑均衡电路的电池模型，以及ー种能根据这种模型准确估算均衡电流从而精确校正电池SOC的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决多单体串联锂离子动カ电池系统在均衡时，由于均衡电流难以准确测量所引起的电池荷电状态(SOC)估算误差问题。本发明为解决上述技术问题提出ー种均衡电池的SOC估算方法，该估算方法包括如下步骤(I).利用安时积分法估计电池均衡前的SOC ;(2).建立均衡电池等效模型及该均衡电池的等效均衡电路；(3).在均衡电池模型的基础上结合安时法，建立相应的数学模型
叫)=叫。)-Tl O +介)ふ，其中S(tQ)为初始soc，cA为电池可用容量，n为库仑效率，
Is为该单体均衡电路中均衡电流，Ic为线上充电电流；(4).将该数学模型进行离散化处理，得到状态空间方程；(5).使用扩展卡尔曼滤波算法对电池端电压的荷电状态进行估算。上述技术方案中，所述的步骤⑴中电池均衡前的SOC估计值为
S⑴= -^ff T1/A ’其中s(tQ)为初始soc，cA为电池可用容量，n为库仑效率，I为充放电电流。所述的步骤(2)中的均衡电池等效模型为ー个理想电源和一个内阻R1，均衡电池的等效均衡电路为在电池的两端并联ー个电感器L，电池等效为，E(t) =Y (^+R1X I(t),
iff =^(0-^(0^2，其中E(t)为理想电源电动势，I(t)为流入电池的电流，Is为该单体
均衡电路中均衡电流，R2为等效均衡电路的阻抗。所述的步骤(4)中的离散化状态空间方程和输出方程分别为
权利要求
1.ー种均衡电池的SOC估算方法，其特征在于该SOC估算方法包括如下步骤 (1).利用安时积分法估计电池均衡前的S0C; (2).建立均衡电池等效模型及该均衡电池的等效均衡电路； (3).在均衡电池模型的基础上结合安时法，建立相应的数学模型
2.根据权利要求I所述的SOC估算方法，其特征在于所述的步骤(I)中电池均衡前的SOC估计值为
3.根据权利要求2所述的SOC估算方法，其特征在干所述的步骤(2)中的均衡电池等效模型为ー个理想电源和一个内阻R1，均衡电池的等效均衡电路为在电池的两端并联ー个电感器L，电池等效为，
4.根据权利要求3所述的SOC估算方法，其特征在干所述的步骤(4)中的离散化状态空间方程和输出方程分别为
5.根据权利要求4所述的SOC估算方法，其特征在干所述的步骤(5)中的扩展卡尔曼滤波算法由滤波器计算和滤波器増益计算两部分组成，其中滤波器计算通过下面三个式子完成，
全文摘要
本发明涉及一种均衡电池的SOC估算方法，该方法通过以下步骤利用安时积分法估计电池均衡前的SOC；建立均衡电池等效模型及等效电路；在均衡电池模型的基础上结合安时法，建立相应的数学模型；将该数学模型进行离散化处理，得到状态空间方程；使用扩展卡尔曼滤波算法对电池端电压的荷电状态进行估算，最终得到均衡电池的SOC估计值。本发明能在电池管理系统均衡开启时，准确的估计均衡电流与电池或电池组的SOC，能消除安时积分法对电池SOC估计的累积误差，并且还能够抑制噪声。
文档编号G01R31/36GK102645637SQ20121012387
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者周长文 申请人:中航锂电(洛阳)有限公司