一种电动汽车的电池SOC显示方法及系统与流程

本发明涉及电池电量显示领域。特别涉及一种电动汽车电池soc显示方法及系统。

背景技术：

soc(stateofcharge，荷电状态，也叫剩余电量)算法是电池管理系统(bms)开发应用的关键技术之一，因soc无法直接测量，需要bms进行估算，其估算精度很大程度决定了电池性能发挥、使用寿命和驾驶员实际使用感受。为了提高soc估算精度，bms对电池包中每个电芯单体计算soc已经成为主流方法之一，其结果是将同时得到几十或上百个实时更新的soc值。而仪表上只能显示唯一的soc值提供给驾驶员，驾驶员会据此评估车辆剩余能量。常见的方式是将所有电芯单体soc取平均值后进行显示。该方法存在以下弊端，当电池的各个电芯soc值一致性变差后(即有的数值大，有的数值小)，仪表显示的平均soc不能反映个别差异大的soc的电芯情况，而bms通常的保护策略都是基于避免“性能较差电芯变得更差”这种思路制定的，以至于在平均soc还处于正常范围内时，为了保护个别电芯已经启用了某种保护机制，比如限制车速，禁止放电等。那么例如，当驾驶员驾驶电动汽车在行车中时，驾驶员基于平均soc对车辆续驶历程，或充电完成剩余时间等进行估算，很容易做出错误的判断，影响正常使用。

因此，目前亟需一种电动汽车soc显示方法，以使驾驶员据此更好的对电池系统剩余能力进行评估，从而决策对车辆的使用方式。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提出了一种soc的显示方法及系统，能够使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，从而决定对车辆的使用方式。

本申请提供一种电动汽车的电池soc显示方法，包括：

a、检测所述电动汽车当前所属工况；

b、获取与所述工况对应的soc计算方法，并根据所述计算方法计算用于显示的soc值；

c、将所述用于显示的soc值通过所述电动汽车的显示部件显示。

由上，本申请通过检测所述电动汽车当前所属工况；并进一步地根据所述检测到的工况选择与其对应的soc计算方法，从而可以根据电动汽车当前所属的工况(例如汽车正在行车或者在驻车充电)选择其对应的soc计算方法，并根据所述计算方法计算soc值并显示；以使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，从而决定对车辆的使用方式。

优选地，当步骤a中检测所述电动汽车当前所属工况为行车时，所述步骤b包括：

b1、获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值；并计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值；

b2、根据所述当前平均soc值所属的区间选择对应的放电soc计算方法；

b3、根据所述放电soc计算方法获取用于显示的soc值。

优选地，所述步骤b2包括：

当所述当前平均soc值所属的区间为[90％-100％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

soc_dch1＝maxcellsoc

其中，所述maxcellsoc为所述电动汽车的电池的各个电芯中各个soc值中的最高的soc值；

当所述当前平均soc值所属的区间为[80％-90％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

其中，所述avgcellsoc为全部电芯的当前平均soc值；所述maxcellsoc为各个电芯中各个soc值中的最高的soc值；

当所述步骤b1中获取的电动汽车的当前平均soc值所属的区间为[20％-80％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

soc_dch3＝avgcellsoc

其中，所述avgcellsoc为全部电芯的当前平均soc值；

当所述当前平均soc值所属的区间为[15％-20％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

其中，所述mincellsoc为各个电芯中各个soc值中的最低的soc值；所述avgcellsoc为全部电芯的当前平均soc值；

当所述步骤b1中获取的电动汽车的当前平均soc值所属的区间为[0％-15％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

soc_dch5＝mincellsoc

其中，所述mincellsoc为各个电芯中各个soc值中的最低的soc值。

由上，本申请当检测所述电动汽车当前所属工况为行车时，进一步的根据当前平均soc值所属的区间对应的soc计算方法进行soc值的计算，并进行显示，以使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。例如，在当前平均soc值所属的区间为[90％-100％]时，即高电量时，将soc值显示为单个电芯中最高的soc值，使其与充电完成后的soc显示值一致，避免soc跳变。当前平均soc值所属的区间为[0％-15％]时，即低电量时，使用单个电芯中最低的soc值，避免驾驶员过于乐观的估计车辆剩余历程。在soc中间区域，通过划分为多个区段，平滑过渡，以避免soc变化过快，以造成驾驶员的错觉，以使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。

优选地，当步骤a中检测所述电动汽车当前所属工况为驻车充电时，所述步骤b包括：

获取设置于所述电动汽车中的电池的各个电芯的各个soc值；并将获取的各个soc值中的最高的soc值作为用于显示于电动汽车仪表上的soc值。

由上，驻车充电时，工况相对简单，大部分时间都是恒流充电，末期进入恒压充电，使用简单的显示策略可以满足要求。同时因充电完成条件是以单个电芯最高电压为依据，以避免出现过充，在整个充电过程中采用soc_ch＝maxcellsoc，和单个电芯最高电压可以很好的对应。且能简化开发流程，不用进行参数标定。用户通过根据当前最高的soc值可以估算剩余充电时间。

优选地，所述b1还包括：每间隔一指定时间获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值；并计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值。

本申请还提供一种电动汽车的电池soc显示系统，包括：

检测模块，用于检测所述电动汽车当前所属工况；其中，所述工况包括：行车和驻车充电；

获取模块，用于获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个的soc值；并计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值；

选择模块，用于当所述检测模块检测到所述电动汽车当前所属的工况为行车时，根据所述获取模块获取的所述当前平均soc值判断其所属的区间选择对应的放电soc计算方法；以及用于当所述检测模块检测到所述电动汽车当前所属的工况为驻车充电时，将所述获取模块获取的单个电芯中最高的soc值作为用于显示的soc值；

计算模块，用于根据所述选择模块选择的放电soc计算方法获取用于显示的soc值。

显示模块，将所述用于显示的soc值通过所述电动汽车的显示部件显示。

优选地，所述显示系统，还包括：

定时模块；用于每间隔一指定时间向所述获取模块发送一获取信号，以使其获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值及计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值。

综上所述，本申请通过检测所述电动汽车当前所属工况(电动汽车分为行车和驻车充电两大工况)。如判断车辆处于行车工况，则再根据所有电芯的平均soc值(avgcellsoc)所处的不同区间，选择对应的放电soc(如上述公式中的soc_dch1到soc_dch5)计算方法，并显示到仪表上；如判断车辆处于驻车充电工况，则选择充电soc计算方法，并显示到仪表上。由上可知，本申请根据不同的情况对应使用不同的计算方式以获取更优的soc显示，有利于驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。

附图说明

图1为本申请实施例的一种电动汽车的电池soc显示方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的一种电动汽车的电池soc显示方法的流程示意图；

图3为本申请实施例的一种电动汽车的电池soc显示方法的流程示意图；

图4为本申请实施例的一种电动汽车的电池soc显示系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图对本申请进行说明。

实施例一

如图1、2所示，本申请提供一种电动汽车的电池soc显示方法，包括：

s101，检测所述电动汽车当前所属工况；在本申请中电动汽车工况包括但不限于：行车或者驻车充电。

s102，选择与所述工况对应的soc值计算方法，并根据所述计算方法获取用于显示的soc值；

具体的，当步骤s101中检测所述电动汽车当前所属工况为行车时，所述步骤s102，包括：

s1021，在电池管理系统(bms)处于通电状态时，其每间隔一指定时间获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值；并计算全部电芯的当前平均soc值以及获取单个电芯中最高的soc值和单个电芯中最低的soc值；

s1022，根据所述当前平均soc值所属的区间选择对应的放电soc计算方法；

s1023，根据所述放电soc计算方法获取用于显示的soc值。

其中，所述步骤s1022，包括：

1)当所述步骤s1021中获取的全部电芯的当前平均soc值所属的区间为[90％-100％]时，所述用于显示的soc值计算方法为：

soc_dch1＝maxcellsoc

其中，所述maxcellsoc为所述电动汽车的电池的单个电芯中最高的soc值；所述soc_dch1仅为一种表示形式，其含义为当全部电芯的当前平均soc值所属的区间为[90％-100％]时，计算获得的用于显示的soc。同理下述的soc_dch2、soc_dch3、soc_dch4、soc_dch5不再赘述。

2)当所述步骤s1021中获取的电动汽车的电池的全部电芯的当前平均soc值所属的区间为[80％-90％]时，所述用于显示的soc值计算方法为：

其中，所述avgcellsoc为全部电芯的当前平均soc值；所述maxcellsoc为各个电芯中各个soc值中的最高的soc值；该soc_dch2计算为加权滤波算法，目的在于计算从maxcellsoc到avgcellsoc过渡段的soc值。

使用滤波算法，可以避免电池在某一特定soc值时切换显示策略，引起soc显示值出现跳变，特别是当电池一致性不好时跳变明显，给驾驶员造成的困扰。

例如不使用滤波算法，预先设定的soc显示逻辑切换点为85％，则当avgcellsoc下降到85％时，仪表显示瞬间从maxcellsoc跳变到avgcellsoc，当电池一致性较好时，soc差异较小，一般在2％以内，影响不大。但当电池一致性变差后，soc差异往往会超过5％，会出现soc瞬间从超过90％减小到85％以下，影响驾驶员主观感受。

使用滤波算法，soc显示值在相对较长的一段时间内(avgcellsoc变化10％)完成从maxcellsoc到avgcellsoc的平滑过渡，可避免上述问题。

上述公式中滤波算法启用的阈值范围80％和90％是标定值，应根据电芯类型和电池包的特性进行单独标定。阈值范围过小，滤波效果不明显，soc虽然不会跳变，但如果变化率过大，某些敏感客户同样会察觉；阈值范围过大，则会长时间显示maxcellsoc，给驾驶员电池实际可用电量下降很慢的假象，但实际续航里程又达不到预期。上述的两个阈值80％，90％适用于采用三元电芯，电芯一致性为行业主流水平的电池包。

3)当所述步骤s1021中获取的电动汽车的当前平均soc值所属的区间为[20％-80％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

soc_dch3＝avgcellsoc

其中，所述为全部电芯的当前平均soc值。

4)当所述步骤s1021中获取的电动汽车的当前平均soc值所属的区间为[15％-20％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

其中，所述mincellsoc为单个电芯中最低的soc值；所述为为全部电芯的当前平均soc值；在放电末期，soc_dch4的引入是基于与前述的计算的类似原因考虑，其同样采用了加权滤波算法，目的在于计算从avgcellsoc到mincellsoc到过渡段的soc值。公式中阈值15％和20％同样是标定值。通常情况下在设计仪表时，soc低于20％会有单独提示，如有仪表底色和高soc区不同，附带有声音提示等。从仪表有特殊提示开始，soc显示策略同步开始切换，驾驶员主观感受soc变化更自然。相比于soc_dch2，soc差异范围缩小到5％，是为了相对较快的切换到显示mincellsoc，告知驾驶员目前车辆真实所剩余的电量，给驾驶员紧迫感，使其尽快寻找充电设备，避免电芯过放造成不可逆的损伤，同时有效避免车辆抛锚。

5)当所述步骤s1021中获取的电动汽车的当前平均soc值所属的区间为[0％-15％]时，所述用于显示的soc值的计算方法为：

soc_dch5＝mincellsoc

其中，所述mincellsoc为单个电芯中最低的soc值。此时，当前平均soc值所属的区间为[0％-15％]，显示mincellsoc，告知驾驶员目前车辆最小的电芯的soc值，给驾驶员强烈的紧迫感，使其尽快寻找充电设备，同样也避免电芯过放造成不可逆的损伤，同时有效避免车辆抛锚。

当步骤s101中检测所述电动汽车当前所属工况为驻车充电时，所述步骤s102，包括：

获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值；并将获取的各个soc值中的最高的soc值作为用于显示于电动汽车仪表上的soc值。

由于驻车充电时，工况相对简单，大部分时间都是恒流充电，末期进入恒压充电，使用简单的显示策略可以满足要求。同时因充电完成条件是以单个电芯最高电压为依据，以避免出现过充，在整个充电过程中采用soc_ch＝maxcellsoc，和单个电芯最高电压可以很好的对应。且能简化开发流程，不用进行参数标定。用户通过根据当前最高的soc值可以估算剩余充电时间。

由上，本申请当检测所述电动汽车当前所属工况为行车时，进一步的根据当前平均soc值所属的区间对应的soc计算方法进行soc值的计算，并进行显示，以使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。例如，在当前平均soc值所属的区间为[90％-100％]时，即高电量时，将soc值显示为单个电芯中最高的soc值，使其与充电完成后的soc显示值一致，避免soc跳变。当前平均soc值所属的区间为[0％-15％]时，即低电量时，使用单个电芯中最低的soc值，避免驾驶员过于乐观的估计车辆剩余历程。在soc中间区域，通过划分为多个区段，平滑过渡，以避免soc变化过快，以造成驾驶员的错觉，以使驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。

s103，将所述用于显示的soc值通过所述电动汽车的显示部件显示。其中，所述显示部件可以为电动汽车仪表或其他。

另，本申请还可如图3所示，如在判断当前平均soc值所属的区间时依次进行区间判断，以及在完成一次soc显示时，当判断电池管理系统(bms)控制器仍在运行时，再次返回执行判断电动汽车行车工况的步骤。

综上所述，本申请通过检测所述电动汽车当前所属工况(电动汽车分为行车和驻车充电两大工况)。如判断车辆处于行车工况，则进一步的，再根据所有电芯的平均soc值(avgcellsoc)所处的不同区间，选择对应的放电soc(如上述公式中的soc_dch1到soc_dch5)计算方法，并显示到仪表上；如判断车辆处于驻车充电工况，则选择充电soc计算方法，并显示到仪表上。由上可知，本申请根据不同的情况对应使用不同的计算方式以获取更优的soc显示，有利于驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。

实施例二

基于实施例一的电动汽车的电池soc显示方法，本申请还提供一种电动汽车的电池soc显示系统，包括：

检测模块，用于检测所述电动汽车当前所属工况；其中，所述工况包括：行车和驻车充电；

获取模块，用于获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个的soc值；并计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值；

选择模块，用于当所述检测模块检测到所述电动汽车当前所属的工况为行车时，根据所述获取模块获取的所述当前平均soc值判断其所属的区间选择对应的放电soc计算方法；以及用于当所述检测模块检测到所述电动汽车当前所属的工况为驻车充电时，将所述获取模块获取的单个电芯中最高的soc值作为用于显示的soc值；

计算模块，用于根据所述选择模块选择的放电soc计算方法获取用于显示的soc值。

显示模块，将所述用于显示的soc值通过所述电动汽车的显示部件显示。其中，所述显示部件可以为电动汽车仪表或其他。

其中，所述显示系统，还包括：

定时模块；用于每间隔一指定时间向所述获取模块发送一获取信号，以使其获取设置于所述电动车中的电池的各个电芯的各个soc值及计算全部电芯的当前平均soc值以及获取各个电芯中各个soc值中的最高的soc值和最低的soc值。

综上所述，本申请通过检测所述电动汽车当前所属工况(电动汽车分为行车和驻车充电两大工况)。如判断车辆处于行车工况，则进一步的，再根据所有电芯的平均soc值(avgcellsoc)所处的不同区间，选择对应的放电soc(如上述公式中的soc_dch1到soc_dch5)计算方法，并显示到仪表上；如判断车辆处于驻车充电工况，则选择充电soc计算方法，并显示到仪表上。由上可知，本申请根据不同的情况对应使用不同的计算方式以获取更优的soc显示，有利于驾驶员更好的对电池系统剩余能力进行评估，而从决策对车辆的使用方式。