本发明实施例属于动力电池组技术领域，尤其涉及一种动力电池组的荷电状态计算方法及系统。
背景技术：
随着动力电池组技术的不断发展和进步，动力电池组被广泛应用于电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车等设备。在动力电池组的使用过程中，需要对动力电池组进行有效管理，以确保动力电池组能够在正常状态下工作，从而延长其使用寿命。动力电池组的荷电状态(stateofcharge，soc)是衡量动力电池组工作状态的重要参数之一，准确的计算动力电池组的荷电状态，对有效防止动力电池组过度充电或过度放电、提高动力电池组的安全性能、延长动力电池组的使用寿命起着至关重要的作用。
然而，目前通常是通过开路电压法、安时积分法、内阻法、神经网络法或卡尔曼滤波法来计算动力电池组的荷电状态，这些算法在长期使用过程中均会出现累计误差并且单独的使用一种方法来计算荷电状态计算精度较低，无法长久有效的准确计算动力电池组的荷电状态。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种动力电池组的荷电状态计算方法及系统，可以及时修正荷电状态计算过程中所产生的误差，有效提高荷电状态的计算精度并且计算量小、易于实现。
本发明实施例一方面提供一种动力电池组的荷电状态计算方法，其包括：
获取所述动力电池组的当前电流、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和初始标称容量；
根据所述当前电流、所述初始荷电状态和所述初始标称容量，通过安时积分法计算所述动力电池组的安时荷电状态；
根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、预设ocv-soc曲线和预设直流内阻表，通过开路电压法计算所述动力电池组的预估荷电状态；
若所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值不满足预设修正条件，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；否则根据预设修正系数对所述安时荷电状态进行修正，直到修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态时止，并将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
本发明实施例另一方面还提供一种动力电池组的荷电状态计算系统，其包括：
参数获取单元，用于获取所述动力电池组的当前电流、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和初始标称容量；
安时荷电状态计算单元，用于根据所述当前电流、所述初始荷电状态和所述初始标称容量，通过安时积分法计算所述动力电池组的安时荷电状态；
预估荷电状态计算单元，用于根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、预设ocv-soc曲线和预设直流内阻表，通过开路电压法计算所述动力电池组的预估荷电状态；
实际荷电状态确定单元，用于若所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值不满足预设修正条件，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；否则根据预设修正系数对所述安时荷电状态进行修正，直到修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态时止，并将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
本发明实施例通过安时积分法和开路电压法分别计算得到动力电池组的安时荷电状态和预估荷电状态，然后通过判断安时荷电状态和预估荷电状态的差值是否满足预设修正条件来对安时荷电状态进行修正，若不修正，则认为安时荷电状态是准确的并直接将安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，若修正，则将修正后的安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，可以及时修正荷电状态计算过程中所产生的误差，有效提高荷电状态的计算精度并且计算量小、易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一个实施例供的动力电池组的荷电状态计算方法的基本流程框图；
如图2是本发明的一个实施例提供的预先根据实验测得动力电池组在不同温度下的温度补偿系数图；
如图3是本发明的一个实施例提供的预先根据实验测得的动力电池组在25℃下的不同倍率放电曲线图和动力电池组在23℃下的不同倍率充电曲线图；
如图4是本发明的一个实施例提供的预先根据实验测得动力电池组的预设ocv-soc曲线；
如图5是本发明的一个实施例提供的动力电池组工作状态下的等效电路模型；
如图6是本发明的一个实施例提供的预先根据实验测得的动力电池组在充放电过程中的电流和端电压随时间变化的关系图；
图7是本发明的一个实施例提供的步骤s30的具体流程框图；
图8是本发明的一个实施例提供的步骤s40的具体流程框图；
图9是本发明的一个实施例提供的动力电池组的荷电状态计算方法的流程框图；
图10是本发明的一个实施例提供的动力电池组的荷电状态计算方法的流程框图；
图11是本发明的一个实施例提供的动力电池组的荷电状态计算系统的基本结构框图；
图12是本发明的一个实施例提供的预估荷电状态计算单元30的结构框图；
图13是本发明的一个实施例提供的实际荷电状态确定单元40的结构框图；
图14是本发明的一个实施例提供的动力电池组的荷电状态计算系统的结构框图；
图15是本发明的一个实施例提供的动力电池组的荷电状态计算系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
如图1所示，本发明的一个实施例提供一种动力电池组的荷电状态计算方法，其包括：
步骤s10：获取所述动力电池组的当前电流、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和初始标称容量。
在本实施例中，当前电流是指当前时刻获取的流过动力电池组的电流；当前最高单体电压是指动力电池组所包括的多个单体电池中当前电压最高的单体电池的电压；当前最低单体电压是指动力电池组所包括的多个单体电池中当前电压最低的单体电池的电压；初始荷电状态是指当前时刻获取到的动力电池组的荷电状态；初始标称容量是指当前时刻获取到的动力电池组的标称容量。
步骤s20：根据所述当前电流、所述初始荷电状态和所述初始标称容量，通过安时积分法计算所述动力电池组的安时荷电状态。
在具体应用中，可以根据安时积分法的计算公式：
其中，soc(k)为动力电池组在k时刻的荷电状态，在本实施例中，soc(k)即为动力电池组的安时荷电状态socah；soc(k-1)为动力电池组在k-1时刻的荷电状态，在本实施例中，soc(k-1)即为初始荷电状态soc0；i为动力电池组的工作电流的瞬时值，动力电池组放电时i取正值，动力电池组充电时i取负值，在本实施例中，i即为当前电流i；kl为已知的动力电池组的老化系数；ki为i所对应的充放电倍率，可以通过查询已知的不同倍率放电曲线图或不同倍率充电曲线图得到；kt为温度补偿系数，可以通过查询已知的温度补偿系数图得到；qo为动力电池组的初始标称容量；dhqk为动力电池组截至k时刻的历史总放电电量；dhqk-1为动力电池组截至k-1时刻的历史总放电电量；chqk为动力电池组截至k时刻的历史总充电电量；chqk-1为动力电池组截至k-1时刻的历史总充电电量；在本实施例中，k即为当前时刻。
如图2所示，为预先根据实验测得动力电池组在不同温度下的温度补偿系数图，具体实验过程如下：
1、选取若干一致性高、同一批次生产且型号相同的动力电池组，将这些动力电池组充满电至荷电状态为100％，然后将这些动力电池组静置一段时间；在具体应用中，当前步骤中的动力电池组的个数和静置时间可以根据实际需要进行选择，本实验过程中优选当前步骤中的动力电池组的个数为12个，静置时间为4小时；
2、将静置之后的这些动力电池组分别置于不同的温度环境中，以一定的放电速度恒流放电至一定电压时止，分别测量每个动力电池组此时的已放电电量；在具体应用中，当前步骤中的温度环境、放电速度和放电之后的电压可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的温度环境包括-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、40℃和50℃，优选的放电速度为1/3c，优选的放电之后的电压为2v；
3、将放电至一定电压之后的这些动力电池组分别置于上述不同的温度环境中，以一定的充电速度恒流充电至一定电压时止，分别测量每个动力电池组此时的已充电电量；在具体应用中，当前步骤中的充电速度和充电之后的电压可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的充电速度为1/3c，优选的充电之后的电压为3.75v。
在具体应用中，可以预先根据实验测得动力电池组在不同温度环境下的不同倍率放电曲线图和不同倍率充电曲线图，具体实验过程如下：
1、选取若干一致性高、同一批次生产且型号相同的动力电池组，将这些动力电池组充满电至荷电状态为100％，然后将这些动力电池组静置一段时间；在具体应用中，当前步骤中的动力电池组的个数和静置时间可以根据实际需要进行选择，本实验过程中优选当前步骤中的动力电池组的个数为10个，静置时间为4小时；
2、将静置之后的这些动力电池组分别置于不同的温度环境中，分别以不同的倍率恒流放电至一定电压时止，分别测量每个动力电池组在不同倍率下放电至一定电压时的已放电电量；在具体应用中，当前步骤中的温度环境、倍率和放电之后的电压可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的温度环境包括23℃、55℃、15℃、10℃、5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃和-20℃，优选的倍率包括0.5c、1c、2c、3c、4c和4.8c，优选的放电之后的电压为2v；
3、将放电至一定电压之后的这些动力电池组分别置于上述不同的温度环境中，以一定的倍率恒流充电至一定电压时止，分别测量每个动力电池组在不同倍率下充电至一定电压时的已充电电量；在具体应用中，当前步骤中的倍率和放电之后的电压可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的倍率包括0.2c、0.5c、1c和2c，优选的充电之后的电压为3.8v。
如图3所示，为预先根据实验测得的动力电池组在25℃下的不同倍率放电曲线图和动力电池组在23℃下的不同倍率充电曲线图。
步骤s30：根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、预设ocv-soc曲线和预设直流内阻表，通过开路电压法计算所述动力电池组的预估荷电状态。
本发明中的ocv-soc曲线即是指开路电压(opencircuitvoltage，ocv)-荷电状态(stateofcharge，soc)曲线。
在具体应用中，可以预先根据实验测得动力电池组的预设ocv-soc曲线，具体实验过程如下：
1、选取若干一致性高、同一批次生产且型号相同的动力电池组，将这些动力电池组以一定的放电电流放电至一定电压时止，设定此时各动力电池组的荷电状态为0，然后将这些动力电池组静置一段时间；在具体应用中，动力电池组的个数、放电电流和静置时间可以根据实际需要进行选择，本实验过程中优选动力电池组的个数为2个、放电电流为2a，静置时间为2小时；
2、将静置之后的这些动力电池组以一定的充电速度恒流充电一定时间，使这些电池组的电压低于上限电压，然后将这些动力电池组静置一段时间，重复执行当前步骤一定次数；在具体应用中，当前步骤中的充电速度、充电时间、上限电压、静置时间和重复执行当前步骤的次数可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选充电速度为0.2c、充电时间为3分钟、上限电压为3.8v、静置时间为2小时、重复执行当前步骤的次数为100次；
3、将这些动力电池组分别以一定的充电速度恒流充电至一定上限电压时止且限定充电过程的截止电流，然后将这些动力电池组静置一段时间；在具体应用中，当前步骤中的充电速度、上限电压和截止电流可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的充电速度为0.2c、上限电压为3.8v和截止电流为0.75a；
4、在执行上述步骤1～3的过程中每间隔一定时间采集一次每个动力电池组的电压和功率；在具体应用中，当前步骤中采集电压和功率的间隔时间可以根据实际需要进行设置，本实验过程中优选当前步骤中的间隔时间为10秒；
5、完成上述步骤4之后对这些动力电池组进行峰值功率测试。
如图4所示，为预先根据实验测得动力电池组的预设ocv-soc曲线图。
在具体应用中，可以预先根据动态开路电压公式、预设ocv-soc曲线和通过直流内阻法计算得到的直流内阻制成动力电池组的预设直流内阻表。
如图5所示，为动力电池组工作状态下的等效电路模型，图5中r0为欧姆内阻、r1为极化电阻、c1为极化电容、r2为扩散电阻、c2为扩散电容。由于将动力电池应用于电动车等设备上时，其充放电过程的电流较大，因此，可以直接将动力电池组的直流内阻作为其直流总内阻。根据图5所示的模型建立关于动力电池组的当前电流、当前单体电池的端电压、当前单体电池的实时开路电压和直流内阻之间的关系式，即动态开路电压公式：uocv＝v+i*zdcir；其中，uocv为当前单体电池的实时开路电压，v为当前单体电池的端电压，i为当前电流，zdcir为直流内阻。
如图6所示，为预先根据实验测得的动力电池组在充放电过程中的电流和端电压随时间变化的关系图。由图6可以得知，动力电池组放电过程中的直流总内阻
步骤s40：若所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值不满足预设修正条件，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；否则根据预设修正系数对所述安时荷电状态进行修正，直到修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态时止，并将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
在具体应用中，预设修正条件可以包括：
1、安时荷电状态socah和预估荷电状态socyugu的差值的绝对值|socah-socyugu|≥f1(socyugu)；
2、安时荷电状态socah和预估荷电状态socyugu的差值的绝对值|socah-socyugu|≥f2(socyugu)；
3、安时荷电状态socah和预估荷电状态socyugu的差值的绝对值|socah-socyugu|≥f3(socyugu)；
其中，f1(socyugu)、f2(socyugu)和f3(socyugu)为与预估荷电状态socyugu相关的数值或函数。
在具体应用中，预设修正系数与预设修正条件相对应。
本实施例通过安时积分法和开路电压法分别计算得到动力电池组的安时荷电状态和预估荷电状态，然后通过判断安时荷电状态和预估荷电状态的差值是否满足预设修正条件来对安时荷电状态进行修正，若不修正，则认为安时荷电状态是准确的并直接将安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，若修正，则将修正后的安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，可以及时修正荷电状态计算过程中所产生的误差，有效提高荷电状态的计算精度并且计算量小、易于实现。
本发明的一个实施例提供一种在图1所对应的实施例的基础之上进一步改进动力电池组的荷电状态计算方法，如图7所示，本实施例所提供的方法与图1所对应的实施例的不同之处在于在图1中的步骤s30具体包括：
步骤s31：查询预设直流内阻表中所述当前电流对应的直流内阻；
步骤s32：根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压和所述直流内阻，通过开路电压法计算所述当前最高单体电压对应的当前最高开路电压和所述当前最低单体电压对应的当前最低开路电压。
在具体应用中，将当前电流i、当前最高单体电压umax、当前最低单体电压umin和直流内阻r1分别代入动态开路电压公式：uocv＝v+i*zdcir，计算得到当前最高开路电压uocv-max＝umax+i*r1和当前最低开路电压uocv-min＝umin+i*r1。
步骤s33：查询所述预设ocv-soc曲线中所述当前最高开路电压对应的当前最大荷电状态和所述当前最低单体电压对应的当前最小荷电状态。
在具体应用中，通过预设ocv-soc曲线查询得到的当前最大荷电状态socmax和当前最小荷电状态socmin。
步骤s34：对所述当前最大荷电状态和所述当前最小荷电状态进行加权平均计算，得到当前平均荷电状态。
在具体应用中，根据公式socavg＝msocmax+nsocmin，计算得到当前平均荷电状态socavg，其中，m+n＝1且m、n均大于或等于0且小于或等于1。
在具体应用中，m和n的具体数值可以根据实际需要进行设置，即对当前最大荷电状态和当前最小荷电状态进行加权平均计算的权重可以根据实际需要进行设置。
步骤s35：若所述动力电池组处于放电状态且所述当前最小荷电状态大于或等于第一荷电状态阈值，则将所述当前最大荷电状态作为所述预估荷电状态的第一目标值并以第一预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第一目标值。
在具体应用中，第一荷电状态阈值可以根据实际需要进行设置，本实施例中第一荷电状态阈值优选为80％。
步骤s36：若所述动力电池组处于放电状态、所述当前最小荷电状态大于第二荷电状态阈值且小于第一荷电状态阈值，则将所述当前平均荷电状态作为所述预估荷电状态的第二目标值并以第二预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第二目标值。
在具体应用中，第二荷电状态阈值可以根据实际需要进行设置，本实施例中第二荷电状态阈值优选为40％。
步骤s37：若所述动力电池组处于放电状态且所述当前最小荷电状态小于第二荷电状态阈值，则将所述当前最小荷电状态作为所述预估荷电状态的第三目标值并以第三预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第三目标值。
步骤s38：若所述动力电池组处于充电状态且所述当前最大荷电状态大于或等于第三荷电状态阈值，则将所述当前平均荷电状态作为所述预估荷电状态的第四目标值并以第四预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第四目标值。
在具体应用中，第三荷电状态阈值可以根据实际需要进行设置，本实施例中第三荷电状态阈值优选为70％。
步骤s39：若所述动力电池组处于充电状态且所述当前最大荷电状态小于第三荷电状态阈值，则将所述当前最大荷电状态作为所述预估荷电状态的第五目标值并以第五预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第五目标值。
本实施例中的第一步长到第五步长均可以根据实际需要进行设置。
本实施例通过对动力电池组的当前充放电状态、当前最高单体电压和当前最低单体电压进行综合评估，计算动力电池组在不同状态下的预估荷电状态的目标值，并根据计算得到的目标值对当前预估荷电状态进行修正，使动力电池组的当前预估荷电状态向目标值过渡，可以有效提高通过开路电压法计算得到的预估荷电状态的精度。
本发明的一个实施例提供一种在图1所对应的实施例的基础之上进一步改进动力电池组的荷电状态计算方法，如图8所示，本实施例所提供的方法与图1所对应的实施例的不同之处在于图1中的步骤s40具体包括：
步骤s41：判断所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值的绝对值是否大于第一预设差值、第二预设差值或第三预设差值。
在具体应用中，第一预设差值、第二预设差值和第三预设差值可以根据实际需要进行设置，其具体可以是关于预估荷电状态的数值或函数，可以分别表示为第一预设差值f1(socyugu)、第二预设差值f2(socyugu)和第三预设差值f3(socyugu)。
步骤s42：若所述绝对值小于或等于第一预设差值、小于或等于第二预设差值且小于或等于第三预设差值，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
步骤s43：若所述绝对值大于第一预设差值，则根据第一预设系数对所述安时荷电状态进行修正。
步骤s44：若所述绝对值大于第二预设差值，则根据第二预设系数对所述安时荷电状态进行修正。
步骤s45：若所述绝对值大于第三预设差值，则根据第三预设系数对所述安时荷电状态进行修正。
在具体应用中，第一预设系数、第二预设系数和第三预设系数均可以根据当前的安时荷电状态和预估荷电状态确定，也可以综合考虑动力电池组当前的电量状态根据实际需要进行设定，其具体可以分别表示为ks1、ks2和ks3。
步骤s46：判断修正后的所述安时荷电状态是否大于所述预估荷电状态。
步骤s47：若修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态，则将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
步骤s48：若所述修正后的所述安时荷电状态小于或等于所述预估荷电状态，则返回步骤s41。
本实施例通过比较安时荷电状态和预估荷电状态大小并在安时荷电状态和预估荷电状态的差值符合预设修正条件时，根据与预设修正条件对应的修正系数对安时荷电状态进行修正，从而得到实际的荷电状态，可以有效提高仅通过安时积分法或仅通过开路电压法计算得到动力电池组的荷电状态的精度，实现安时积分法和开路电压法的互补。
本发明的一个实施例提供一种在图1所对应的实施例的基础之上进一步改进的动力电池组的荷电状态计算方法，如图9所示，本实施例所提供的方法与图1所对应的实施例的不同之处在于图1中的步骤s20之前还包括：
步骤s50：根据所述当前最低单体电压、所述初始标称容量和所述预设ocv-soc曲线，修正所述初始荷电状态。
在本发明的一个实施例中，步骤s50具体包括：
步骤s51：若所述动力电池组为充满电后首次上电使用，则将所述初始荷电状态修正为100％；
步骤s52：若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间且所述当前最低单体电压小于或等于第一预设单体电压，则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态。
在具体应用中，第一预设时间和第一预设单体电压可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选第一预设时间为2小时。
步骤s53：若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间、所述当前最低单体电压大于第一预设单体电压且所述上一次下电时刻的荷电状态不在预设荷电状态范围内，则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态。
在具体应用中，预设荷电状态范围可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选预设荷电状态范围为30％～80％。
步骤s54：若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间、所述当前最低单体电压大于第一预设单体电压且所述上一次下电时刻的荷电状态在预设荷电状态范围内，则判断上一次修正所述初始荷电状态截至当前时刻所述动力电池组的历史总放电电量是否大于所述初始标称容量，是则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态，否则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态。
步骤s55：若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于第二预设时间且小于第一预设时间，则判断上一次修正所述初始荷电状态截至当前时刻所述动力电池组的历史总放电电量是否大于所述初始标称容量，是则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态，否则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态。
在具体应用中，第二预设时间可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选第二预设时间为10分钟。
步骤s56：若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔小于或等于第二预设时间，则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态。
本实施例通过结合动力电池组的上电使用时间和其上一次停机时的初始荷电状态，对动力电池组本次上电使用时的初始荷电状态进行修正，可以保证动力电池组的初始荷电状态的精确度，从而可以有效提高后续通过安时积分法计算得到的安时荷电状态的精确度。
本发明的一个实施例提供一种在图1所对应的实施例的基础之上进一步改进的动力电池组的荷电状态计算方法，如图10所示，本实施例所提供的方法与图1所对应的实施例的不同之处在于在图1中的步骤s40之后包括：
步骤s60：根据所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、所述初始荷电状态和所述实际荷电状态，修正所述初始标称容量
在本发明的一个实施例中，步骤s60具体包括：
步骤s61：检测到所述动力电池组由满电状态放电至预设荷电状态以下时，记录所述动力电池组的已放电容量和剩余容量，并将所述已放电容量和所述剩余容量之和记录为所述动力电池组的实际容量。
在具体应用中，预设荷电状态可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选预设荷电状态为10％。
步骤s62：若截至当前时刻已连续预设次数检测到所述动力电池组由满电状态放电至预设荷电状态以下，则判断所述初始标称容量是否大于或等于所述连续预设次数记录的所述实际容量中的最大值。
在具体应用中，预设次数可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选预设次数为2次。
步骤s63：若所述初始标称容量大于或等于所述实际容量中的最大值，则将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量-第一预设容量修正系数*(所述初始标称容量-所述实际容量中的最大值)。
在具体应用中，第一预设容量修正系数可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选第一预设容量修正系数为1/2。
步骤s64：若所述初始标称容量小于所述实际容量中的最大值，则将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量+第二预设容量修正系数*(所述实际容量中的最大值-所述初始标称容量)。
在具体应用中，第二预设容量修正系数可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选第二预设容量修正系数为1/5。
步骤s65：在所述动力电池放电过程中，若截止当前时刻已在连续预设时间段内检测到所述动力电池组的最低单体电压小于或等于预设最低电压阈值且所述实际荷电状态大于或等于预设最低荷电状态，则将所述实际荷电状态修正为所述预设最低荷电状态并将所述初始标称容量修正为
在具体应用中，连续预设时间段、预设最低电压阈值、预设最低荷电状态和第三预设容量修正系数可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选连续预设时间段为8秒、预设最低荷电状态为5％。
步骤s66：在所述动力电池充电过程中，若检测到所述动力电池组的实际荷电状态大于或等于预设最高荷电状态且最大单体电压小于预设最高电压阈值，则记录该时刻第一历史总充电量并停止计算所述动力电池组的实际荷电状态，若截至当前时刻所述当前最高单体电压大于或等于预设最高电压阈值，则记录当前时刻的第二历史总充电量并将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量+第四预设容量修正系数*(所述第二历史总充电量-所述第一历史总充电量)。
在具体应用中，预设最高电压阈值、预设最高荷电状态和第四预设容量修正系数可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选预设最高电压阈值为3.8v、预设最高荷电状态为99％。
本实施例通过结合动力电池组的当前充放电状态、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和实际荷电状态对动力电池组的初始标称容量进行修正，可以保证动力电池组的初始标称容量的精确度，从而可以有效提高后续通过安时积分法计算得到的安时荷电状态的精确度。
如图11所示，本发明的一个实施例提供一种动力电池组的荷电状态计算系统100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
参数获取单元10，用于获取所述动力电池组的当前电流、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和初始标称容量；
安时荷电状态计算单元20，用于根据所述当前电流、所述初始荷电状态和所述初始标称容量，通过安时积分法计算所述动力电池组的安时荷电状态；
预估荷电状态计算单元30，用于根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、预设ocv-soc曲线和预设直流内阻表，通过开路电压法计算所述动力电池组的预估荷电状态；
实际荷电状态确定单元40，用于若所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值不满足预设修正条件，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；否则根据预设修正系数对所述安时荷电状态进行修正，直到修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态时止，并将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态。
本实施例通过安时积分法和开路电压法分别计算得到动力电池组的安时荷电状态和预估荷电状态，然后通过判断安时荷电状态和预估荷电状态的差值是否满足预设修正条件来对安时荷电状态进行修正，若不修正，则认为安时荷电状态是准确的并直接将安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，若修正，则将修正后的安时荷电状态作为动力电池组的实际荷电状态，可以及时修正荷电状态计算过程中所产生的误差，有效提高荷电状态的计算精度并且计算量小、易于实现。
如图12所示，在本发明的一个实施例中图11中的预估荷电状态计算单元30包括用于执行图7所对应的实施例中的方法步骤的以下结构：
直流内阻查询单元31，用于查询预设直流内阻表中所述当前电流对应的直流内阻；
开路电压计算单元32，用于根据所述当前电流、所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压和所述直流内阻，通过开路电压法计算所述当前最高单体电压对应的当前最高开路电压和所述当前最低单体电压对应的当前最低开路电压；
荷电状态查询单元33，用于查询所述预设ocv-soc曲线中所述当前最高开路电压对应的当前最大荷电状态和所述当前最低单体电压对应的当前最小荷电状态；
加权平均计算单元34，用于对所述当前最大荷电状态和所述当前最小荷电状态进行加权平均计算，得到当前平均荷电状态；
第一预估荷电状态修正单元35，用于若所述动力电池组处于放电状态且所述当前最小荷电状态大于或等于第一荷电状态阈值，则将所述当前最大荷电状态作为所述预估荷电状态的第一目标值并以第一预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第一目标值；
第二预估荷电状态修正单元36，用于若所述动力电池组处于放电状态、所述当前最小荷电状态大于第二荷电状态阈值且小于第一荷电状态阈值，则将所述当前平均荷电状态作为所述预估荷电状态的第二目标值并以第二预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第二目标值；
第三预估荷电状态修正单元37，用于若所述动力电池组处于放电状态且所述当前最小荷电状态小于第二荷电状态阈值，则将所述当前最小荷电状态作为所述预估荷电状态的第三目标值并以第三预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第三目标值；
第四预估荷电状态修正单元38，用于若所述动力电池组处于充电状态且所述当前最大荷电状态大于或等于第三荷电状态阈值，则将所述当前平均荷电状态作为所述预估荷电状态的第四目标值并以第四预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第四目标值；
第五预估荷电状态修正单元39，用于若所述动力电池组处于充电状态且所述当前最大荷电状态小于第三荷电状态阈值，则将所述当前最大荷电状态作为所述预估荷电状态的第五目标值并以第五预设步长将所述预估荷电状态修正为所述第五目标值。
本实施例通过对动力电池组的当前充放电状态、当前最高单体电压和当前最低单体电压进行综合评估，计算动力电池组在不同状态下的预估荷电状态的目标值，并根据计算得到的目标值对当前预估荷电状态进行修正，使动力电池组的当前预估荷电状态向目标值过渡，可以有效提高通过开路电压法计算得到的预估荷电状态的精度。
如图13所示，在本发明的一个实施例中，图11中的实际荷电状态确定单元40包括用于执行图8所对应的实施例中的方法步骤的以下结构：
差值判断单元41，用于判断所述安时荷电状态和所述预估荷电状态的差值的绝对值是否大于第一预设差值、第二预设差值或第三预设差值；
第一荷电状态确定单元42，用于若所述绝对值小于或等于第一预设差值、小于或等于第二预设差值且小于或等于第三预设差值，则将所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；
第一安时荷电状态修正单元43，用于若所述绝对值大于第一预设差值，则根据第一预设系数对所述安时荷电状态进行修正；
第二安时荷电状态修正单元44，用于若所述绝对值大于第二预设差值，则根据第二预设系数对所述安时荷电状态进行修正；
第三安时荷电状态修正单元45，用于若所述绝对值大于第三预设差值，则根据第三预设系数对所述安时荷电状态进行修正；
荷电状态判断单元，用于判断修正后的所述安时荷电状态是否大于所述预估荷电状态；
第二荷电状态确定单元46，用于若修正后的所述安时荷电状态大于所述预估荷电状态则将修正后的所述安时荷电状态作为所述动力电池组的实际荷电状态；
返回单元47，用于若所述修正后的所述安时荷电状态小于或等于所述预估荷电状态，则返回所述差值判断单元。
本实施例通过比较安时荷电状态和预估荷电状态大小并在安时荷电状态和预估荷电状态的差值符合预设修正条件时，根据与预设修正条件对应的修正系数对安时荷电状态进行修正，从而得到实际的荷电状态，可以有效提高仅通过安时积分法或仅通过开路电压法计算得到动力电池组的荷电状态的精度，实现安时积分法和开路电压法的互补。
如图14所示，在本发明的一个实施例中，图11所示的动力电池组的荷电状态计算系统100还包括用于执行图9所示的方法步骤的以下结构：
初始荷电状态修正单元50，用于根据所述当前最低单体电压、所述初始标称容量和所述预设ocv-soc曲线，修正所述初始荷电状态。
在一个实时例中，初始荷电状态修正单元50包括：
第一初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组为充满电后首次上电使用，则将所述初始荷电状态修正为100％；
第二初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间且所述当前最低单体电压小于或等于第一预设单体电压，则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态；
第三初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间、所述当前最低单体电压大于第一预设单体电压且所述上一次下电时刻的荷电状态不在预设荷电状态范围内，则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态；
第四初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于或等于第一预设时间、所述当前最低单体电压大于第一预设单体电压且所述上一次下电时刻的荷电状态在预设荷电状态范围内，则判断上一次修正所述初始荷电状态截至当前时刻所述动力电池组的历史总放电电量是否大于所述初始标称容量，是则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态，否则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态；
第五初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔大于第二预设时间且小于第一预设时间，则判断上一次修正所述初始荷电状态截至当前时刻所述动力电池组的历史总放电电量是否大于所述初始标称容量，是则将所述初始荷电状态修正为所述预设ocv-soc曲线中所述当前最低单体电压对应的荷电状态，否则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态；
第六初始荷电状态修正单元，用于若所述动力电池组的当前上电时刻与上一次下电时刻间隔小于或等于第二预设时间，则将所述初始荷电状态修正为所述上一次下电时刻的荷电状态。
本实施例通过结合动力电池组的上电使用时间和其上一次停机时的初始荷电状态，对动力电池组本次上电使用时的初始荷电状态进行修正，可以保证动力电池组的初始荷电状态的精确度，从而可以有效提高后续通过安时积分法计算得到的安时荷电状态的精确度。
如图15所示，在本发明的一个实施例中，图11所示的动力电池组的荷电状态计算系统100还包括用于执行图10所示的方法步骤的以下结构：
初始标称容量修正单元60，用于根据所述当前最高单体电压、所述当前最低单体电压、所述初始荷电状态和所述实际荷电状态，修正所述初始标称容量。
在本发明的一个实施例中初始标称容量修正单元60包括：
实际容量计算单元，用于检测到所述动力电池组由满电状态放电至预设荷电状态以下时，记录所述动力电池组的已放电容量和剩余容量，并将所述已放电容量和所述剩余容量之和记录为所述动力电池组的实际容量；
容量最大值判断单元，用于若截至当前时刻已连续预设次数检测到所述动力电池组由满电状态放电至预设荷电状态以下，则判断所述初始标称容量是否大于或等于所述连续预设次数记录的所述实际容量中的最大值；
第一容量修正单元，用于若所述初始标称容量大于或等于所述实际容量中的最大值，则将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量-第一预设容量修正系数*(所述初始标称容量-所述实际容量中的最大值)；
第二容量修正单元，用于若所述初始标称容量小于所述实际容量中的最大值，则将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量+第二预设容量修正系数*(所述实际容量中的最大值-所述初始标称容量)；
第三容量修正单元，用于在所述动力电池放电过程中，若截止当前时刻已在连续预设时间段内检测到所述动力电池组的最低单体电压小于或等于预设最低电压阈值且所述实际荷电状态大于或等于预设最低荷电状态，则将所述实际荷电状态修正为所述预设最低荷电状态并将所述初始标称容量修正为
第四容量修正单元，用于在所述动力电池充电过程中，若检测到所述动力电池组的实际荷电状态大于或等于预设最高荷电状态且最大单体电压小于预设最高电压阈值，则记录该时刻第一历史总充电量并停止计算所述动力电池组的实际荷电状态，若截至当前时刻所述当前最高单体电压大于或等于预设最高电压阈值，则记录当前时刻的第二历史总充电量并将所述初始标称容量修正为所述初始标称容量+第四预设容量修正系数*(所述第二历史总充电量-所述第一历史总充电量)。
本实施例通过结合动力电池组的当前充放电状态、当前最高单体电压、当前最低单体电压、初始荷电状态和实际荷电状态对动力电池组的初始标称容量进行修正，可以保证动力电池组的初始标称容量的精确度，从而可以有效提高后续通过安时积分法计算得到的安时荷电状态的精确度。
本发明所有实施例中所提到的动力电池组具体可以是由至少两个单体磷酸铁锂电池串联组成的磷酸铁锂动力电池组。
在本发明的一个实施例中，上述动力电池组的荷电状态计算方法及系统具体可以应用于对动力电池组进行管理的电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)。
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。