SOC估算方法、电池管理系统及可读存储介质与流程

本发明涉及电池管理
技术领域：
，尤其涉及一种soc估算方法、电池管理系统及可读存储介质。
背景技术：
：现有技术中，一种常见的均衡策略基本是根据模拟前端实时采集的电芯的端电压，对直接采集到的不同电芯的电压进行比较，并且认为电压高的soc高，电压低的soc低。并以此为依据对电压高的电芯进行放电均衡，对电压低的电芯进行充电均衡，以期在电池使用过程中每个电芯能保证基本一致的soc，使得电池组尽可能的充入或放出尽可能多的能量，延长电池包的使用寿命。该方法原理简单，无需复杂计算，仅需根据模拟前端采集到的电压数据，选出电压过高或过低的电芯，并对其放电或充电均衡即可。根据电芯的实时端电压均衡的策略，在电池一致性较好，比如新电池内阻差别不大时，实时端电压与单体电芯的soc有着较为准确的对应。但随着电池的不断老化，内阻差异不断增大，电流经过每节电芯的单体电压将会由于内阻的差异产生不一致的情况。在soc一致的情况下，内阻大的电池，有电流时，单体电压高；内阻小的电池，单体电压低。而实际的电池的soc，又与电池内部阻抗没有必然的联系。即电池内阻小，也有可能soc小。因此，在电池内阻发生变化后，再根据实时端电压的高低来作为均衡依据是片面的。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种soc估算方法、电池管理系统及可读存储介质，能够实时获取各电芯的准确的soc作为均衡的依据。为了实现上述目的，本发明提供了一种soc估算方法，包括：获取充电或者放电时预设时段内的若干瞬时堆电流值和对应电芯于所述预设时段内的若干瞬时端电压值；对所述预设时段内的若干所述瞬时堆电流值进行积分得到电流积分值，根据所述预设时段内的若干所述瞬时端电压值求得对应电芯在所述预设时段内的电压波动差值；利用对应电芯的所述电压波动差值和所述电流积分值的比值求得其等效内阻值；将采集的对应电芯的瞬时端电压值代入公式uocv＝ut-i*ri，求得对应电芯的动态ocv；其中，ut为端电压，i为电流积分，ri为等效内阻，uocv为动态ocv；根据对应电芯的动态ocv以及ocv-soc关系得到对应的soc。较佳地，所述预设时段以充电或者放电过程中的电流跳变时刻为起始时刻。较佳地，所述预设时段以充电或者放电开始时为起始时刻。较佳地，通过在所述预设时段内等间隔采样来获取若干所述瞬时堆电流值。较佳地，通过在所述预设时段内等间隔采样来获取若干所述瞬时端电压值。为了实现上述目的，本发明还提供了一种电池管理系统，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行，使得一个或多个所述处理器实现如上所述的soc估算方法。为了实现上述目的，本发明还提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的soc估算方法。与现有技术相比，本发明利用对应电芯于预设时段内的电压波动差值和同一预设时段内的若干瞬时堆电流值的电流积分值的比值求得该电芯的等效内阻值；然后即可将采集的对应电芯的瞬时端电压值代入公式uocv＝ut-i*ri，求得对应电芯的动态ocv；再根据对应电芯的动态ocv以及ocv-soc关系即可得到对应的soc；从而可以实时获取各电芯的准确的soc，在此基础上对电池进行均衡可以得到更佳的均衡效果。附图说明图1是本发明实施例soc估算方法的流程图。图2是本发明实施例电池管理系统的示意图。图3是某快充大巴大电流充电过程中所有电芯中的其中6节代表性电芯的电压数据的曲线图。图4是整个340a充电过程求得的两个电芯的动态ocv的曲线图。图5是整个340a充电过程中两个电芯的动态ocv的差值的曲线图。具体实施方式为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本发明公开了一种soc估算方法，包括：101、获取充电或者放电时预设时段内的若干瞬时堆电流值和对应电芯于预设时段内的若干瞬时端电压值；102、对预设时段内的若干瞬时堆电流值进行积分得到电流积分值，根据预设时段内的若干瞬时端电压值求得对应电芯在预设时段内的电压波动差值；103、利用对应电芯的电压波动差值和电流积分值的比值求得其等效内阻值；104、将采集的对应电芯的瞬时端电压值代入公式uocv＝ut-i*ri，求得对应电芯的动态ocv；其中，ut为端电压，i为电流积分，ri为等效内阻，uocv为动态ocv；及105、根据对应电芯的动态ocv以及ocv-soc关系得到对应的soc。本发明利用对应电芯于预设时段内的电压波动差值和同一预设时段内的若干瞬时堆电流值的电流积分值的比值求得该电芯的等效内阻值；然后即可将采集的对应电芯的瞬时端电压值代入公式uocv＝ut-i*ri，求得对应电芯的动态ocv；再根据对应电芯的动态ocv以及ocv-soc关系即可得到对应的soc；从而可以实时获取各电芯的准确的soc，在此基础上对电池进行均衡可以得到更佳的均衡效果。在一些实施例中，预设时段以充电或者放电过程中的电流跳变时刻为起始时刻。在一些实施例中，预设时段以充电或者放电开始时为起始时刻。在充电或者放电的过程中，可以仅在充电或者放电开始时进行电压波动差值、电流积分值以及等效内阻值的计算，后续的过程中只需采集对应时刻的瞬时端电压值，即可求得对应的动态ocv。当然也可以设置不止一个采集时段，比如，在充电或者放电过程中的其他电流跳变时刻为起始时刻进行预设时段的电压波动差值、电流积分值以及等效内阻值的计算。在一些实施例中，通过在预设时段内等间隔采样来获取若干瞬时堆电流值。在一些实施例中，通过在预设时段内等间隔采样来获取若干瞬时端电压值。请参阅图2，本发明还公开了一种电池管理系统，包括：一个或多个处理器1；存储器2，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器1执行，使得一个或多个处理器1实现如上的soc估算方法。本发明还公开了一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器1执行时实现如上的soc估算方法。下面以具体实验的方案为例，来具体阐述本发明，以便于理解本发明。请参阅图3，其是某快充大巴大电流充电过程中所有电芯中的其中6节代表性电芯的电压数据的曲线图；其中，电芯16-3为充电最先达到2.65v截止电压的电芯，电芯20-5为充电过程中大多数时间电压最高的电芯；电芯16-9为充电过程中大多数时间电压最低的电芯；电芯4-3为充电截止时电压最低的电芯；电芯1-6为充电开始时静态ocv最高的电芯；电芯4-1为充电开始时静态ocv最低的电芯。充电电流历经从340a到120a再到33a，最后到22a逐步降流充电进行充电。可以看到，最右侧截止充电时，最先到达2.65v截止电压的电芯16-3，在整个充电的前80％的时间里，电压都不是最高的，但却最先达到2.65v的满充状态，单体soc为100％；而在整个过程中大部分时间里电压最高的电芯20-5，在soc约为80％处，由于电流降流，而该电芯内阻较小，soc较低，因此电压被其他电芯超过。但由此带来的问题是，在根据实时端电压进行均衡时，bms在整个充电过程中，前80％的时间都在对电芯20-5进行放电均衡。因此，在这种情况下，对20-5的放电均衡是无法让整个电池系统可用容量进行有效提升的。以下，以电芯16-3和电芯20-5为例，具体描述本发明创新的soc估算方法。在大电流充电开始充电时的10秒钟内获取若干瞬时堆电流值以及电芯16-3和电芯20-5的若干瞬时端电压值，具体数据如下：瞬时堆电流值瞬时端电压(16-3)瞬时端电压(20-5)-602.1952.186-1452.1982.191-258.62.2082.204-3022.2162.229-297.42.2312.25-344.72.2372.266-3482.2472.278-338.82.2512.285-342.92.2552.288-337.82.2592.293电流积分值-2775.22.2622.296然后，对上述10秒钟内获取的若干瞬时堆电流值进行积分得到电流积分值-2775.2；并计算电芯16-3在上述10秒钟内的电压波动差值2.262-2.195＝0.067v以及电芯20-5在上述10秒钟内的电压波动差值2.296-2.186＝0.110v。然后，即可根据电压波动差值和电流积分值的比值求得电芯16-3的等效内阻ri＝-2.41424e-05以及电芯20-5的等效内阻ri＝-3.9638e-05。此处没有写单位是因为目前所得是电压波动差值与电流积分的比值，不同方法得出的等效内阻值的绝对值是不一致的；本发明只需要得到相对值，即可求出不同电芯的动态ocv。接着，即可分别求出两个电芯的动态ocv，即uocv：电芯16-3：uocv＝ut-i*ri＝2.262-(-2775.2)*(-2.4142e-05)≈2.195v；电芯20-5：uocv＝ut-i*ri＝2.296-(-2775.2)*(-3.9638e-05)≈2.186v。请参阅图4，其为将整个340a充电过程获取的若干瞬时端电压值代入公式求得的两个电芯的动态ocv的曲线图。请参阅图5，其为整个340a充电过程中，两个电芯的动态ocv的差值的曲线图。对于图5后半段电芯20-5的动态ocv重新变高是因为只依据10秒的数据，对rc部分的电压变化估算幅度不够导致，可以通过延长时间比如20秒或者1分钟来进行推算。以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。当前第1页12