电池剩余电量步长的计算方法、装置、动力电池及汽车与流程

1.本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池剩余电量步长的计算方法、装置、动力电池及汽车。


背景技术：

2.电池剩余电量是衡量新能源车剩余续驶里程的决定性参数，现有电池的剩余电量步长基本为固定步长(例如4％/min)，这在某些情况下可能会导致续驶里程的变化过快或者过慢，出现不真实或者不合理的现象。剩余电量步长变化的不合理或不真实性可能直接导致用户对电池电量的错误判断，严重影响用户对车辆的驾驶体验。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种电池剩余电量步长的计算方法、装置、动力电池及汽车，用以解决现有技术中电池的剩余电量步长基本为固定步长会导致用户对电池电量的错误判断的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明实施例提供了一种电池剩余电量步长的计算方法，包括：
6.计算电池的系数修正步长；
7.计算所述电池的偏差修正系数；
8.根据所述系数修正步长和所述偏差修正系数，确定电池剩余电量步长；
9.其中，所述电池剩余电量步长为所述系数修正步长和所述偏差修正系数的乘积。
10.进一步地，所述计算电池的系数修正步长，包括：
11.确定所述电池的基础修正步长；
12.确定所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数；
13.计算所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数的第一乘积；
14.在所述第一乘积大于或者等于第一预设值的情况下，所述电池的系数修正步长为所述电池的基础修正步长与所述第一乘积的商；
15.在所述第一乘积小于第一预设值的情况下，所述电池的系数修正步长为所述电池的基础修正步长与所述第一预设值的商。
16.进一步地，所述确定所述电池的基础修正步长，包括：
17.获取电池当前充放电电流以及所述电池的电流基础修正步长表；
18.根据所述电池当前充放电电流以及电池电流基础修正步长表，确定所述电池的基础修正步长；
19.其中，所述电池的电流基础修正步长表包括预先获得的所述电池的充电电流和所述电池的基础修正步长的对应关系。
20.进一步地，所述确定所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数，包括：
21.获取所述电池当前累计不清零的充电总安时以及所述电池当前电芯单体的最高电压、最低电压和最高温度；
22.获取所述电池的累计充电总安时系数表、温度修正容量系数表以及电池一致性修正系数表；
23.根据所述电池当前电芯单体的最高温度以及温度修正容量系数表确定所述电池的温度修正容量系数；
24.根据所述电池当前累计不清零的充电总安时以及所述电池的累计充电总安时系数表确定所述电池的健康状态系数；
25.根据所述电池当前电芯单体的最高电压、最低电压以及电池一致性修正系数表确定所述电池的一致性修正系数；
26.其中，所述电池的累计充电总安时系数表包括预先获得的所述电池的累计充电总安时和所述电池的累计充电总安时的对应关系；
27.所述电池的温度修正容量系数表包括预先获得的所述电池的温度和所述电池的温度修正容量系数的对应关系；
28.所述电池一致性修正系数表包括预先获得的所述电池的电压和所述电池的一致性修正系数的对应关系。
29.进一步地，所述计算所述电池的偏差修正系数，包括：
30.计算所述电池的真实荷电状态；
31.获取所述电池的充放电电流和步长额定修正系数表；
32.根据所述电池的真实荷电状态、所述电池的充放电电流和所述电池的步长额定修正系数表，确定所述电池的步长额定修正系数；
33.获取所述电池的剩余电量和所述电池的偏差步长修正系数表；
34.根据所述电池的真实荷电状态、所述电池的剩余电量和所述电池的偏差步长修正系数表，确定所述电池的偏差步长修正系数；
35.所述电池的偏差修正系数为所述电池的步长额定修正系数与所述电池的偏差步长修正系数的第二乘积；
36.其中，所述电池的步长额定修正系数表包括预先获得的所述电池的真实荷电状态和所述电池的充放电电流与电池的步长额定修正系数的对应关系；
37.所述电池的偏差步长修正系数表包括预先获得的所述电池的真实荷电状态和所述电池的剩余电量与电池的偏差步长修正系数的对应关系。
38.进一步地，所述计算所述电池的真实荷电状态，包括：
39.计算所述电池的真实可用容量基础值和安时积分容量；
40.计算所述第一乘积与电池标称容量的第三乘积；
41.所述电池的真实荷电状态为所述电池的真实可用容量与所述第三乘积的商；
42.所述电池的真实可用容量为所述电池的真实可用容量基础值与安时积分容量的和。
43.进一步地，所述计算所述电池的真实可用容量基础值，包括：
44.获取所述电池当前电芯单体的最高电压以及所述电池的静态开路电压表，并根据所述电池当前电芯单体的最高电压以及所述电池的静态开路电压表确定所述电池的可用
容量；
45.计算所述电池的可用容量与电池存储器中存储的真实容量的第一差值；
46.所述第一差值的绝对值大于或者等于预设标定值时，所述电池的真实可用容量基础值为所述电池的可用容量；
47.所述第一差值的绝对值小于预设标定值时，所述电池的真实可用容量基础值为所述电池存储器中存储的真实容量；
48.其中，所述电池的静态开路电压表包括预先获得的所述电池的电压和所述电池的所述电池的可用容量的对应关系。
49.本发明实施例还提供了一种电池剩余电量步长的计算装置，包括：
50.第一计算模块，用于计算电池的系数修正步长；
51.第二计算模块，用于计算所述电池的偏差修正系数；
52.确定模块，用于根据所述系数修正步长和所述偏差修正系数，确定电池剩余电量步长；
53.其中，所述电池剩余电量步长为所述系数修正步长和所述偏差修正系数的乘积。
54.本发明实施例还提供了一种动力电池，包括：电池控制器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述电池控制器上运行的程序或指令；所述电池控制器执行所述程序或指令时实现如上所述的电池剩余电量步长的计算方法。
55.本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的动力电池。
56.本发明的有益效果是：
57.本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过计算电池的系数修正步长和电池的偏差修正系数，确定电池剩余电量步长。本发明实施例的方案能够根据电池当前所处的状态确定电池当前剩余电量的变化步长，合理的反应电池当前剩余电量的变化。
附图说明
58.图1表示本发明施例电池剩余电量步长的计算方法的步骤示意图；
59.图2表示本发明施例电池剩余电量步长的计算装置的结构示意图。
具体实施方式
60.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
61.本发明针对现有技术中电池的剩余电量步长基本为固定步长会导致用户对电池电量的错误判断的问题，提供一种电池剩余电量步长的计算方法、装置、动力电池及汽车。
62.如图1所示，本发明实施例提供了一种电池剩余电量步长的计算方法，包括：
63.步骤101，计算电池的系数修正步长；
64.步骤102，计算所述电池的偏差修正系数；
65.步骤103，根据所述系数修正步长和所述偏差修正系数，确定电池剩余电量步长；
66.其中，所述电池剩余电量步长为所述系数修正步长和所述偏差修正系数的乘积。
67.本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过计算电池的系数修正步长和电池的偏差修正系数，确定电池剩余电量步长。本发明实施例的方案能够根据电池当前所处
的状态确定电池当前剩余电量的变化步长，合理的反应电池当前剩余电量的变化。
68.剩余电量的变化主要受充放电电流、电池温度、累计不清零的充电总安时、单体电芯最高电压和最低电压的影响，可以通过多组实验数据分析得到这几个参数与剩余电量的关系，得到剩余电量步长变化的基本步长，即系数修正步长，进而通过当前显示荷电状态soc与真实荷电状态soc的偏差关系来实时修正当前荷电状态soc的变化步长，即偏差修正系数，这样每个采样周期的剩余电量即为上一采样周期的剩余电量+当前采样周期的剩余电量变化步长，而剩余电量变化步长＝系数修正步长*偏差修正系数。需要说明的是，当前采样周期的剩余电量变化步长可以为正值也可以为负值，且当前采样周期的剩余电量变化步长的正负与电流正负正相关。
69.可选地，所述计算电池的系数修正步长，包括：
70.确定所述电池的基础修正步长；
71.确定所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数；
72.计算所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数的第一乘积；
73.在所述第一乘积大于或者等于第一预设值的情况下，所述电池的系数修正步长为所述电池的基础修正步长与所述第一乘积的商；
74.在所述第一乘积小于第一预设值的情况下，所述电池的系数修正步长为所述电池的基础修正步长与所述第一预设值的商。
75.其中，系数修正步长＝基础修正步长/[0.001，(温度修正容量系数*电池健康状态soh系数*电池一致性修正系数)]
max
。
[0076]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过计算电池的系数修正步长和电池的偏差修正系数，确定电池剩余电量步长。本发明实施例的方案能够根据电池当前所处的状态确定电池当前剩余电量的变化步长，合理的反应电池当前剩余电量的变化。
[0077]
可选地，所述确定所述电池的基础修正步长，包括：
[0078]
获取电池当前充放电电流以及所述电池的电流基础修正步长表；
[0079]
根据所述电池当前充放电电流以及电池电流基础修正步长表，确定所述电池的基础修正步长；
[0080]
其中，所述电池的电流基础修正步长表包括预先获得的所述电池的充电电流和所述电池的基础修正步长的对应关系。
[0081]
可选地，所述电池的电流基础修正步长通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的电流基础修正步长表而确定，电池的电流基础修正步长表如表1所示：
[0082]
表1电流-基础修正步长表
[0083]
电流(a)-400-200-1000200400600基础修正步长xxxxxxxxxxxxxxx
[0084]
需要说明的是，电池当前充放电电流为电池控制器传感器采集到的实际电流。
[0085]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过预先获得的所述电池的充电电流和所述电池的基础修正步长的对应关系，根据电池当前充放电电流，确定电池的基础修正步长。本方案的实施例，通过预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的电流基础修正步长表，确定电池当前的实时基础修正步长，为准确计算电池剩余电量步长提供了数据支持。
[0086]
可选地，所述确定所述电池的温度修正系数、健康状态系数以及一致性修正系数，包括：
[0087]
获取所述电池当前累计不清零的充电总安时以及所述电池当前电芯单体的最高电压、最低电压和最高温度；
[0088]
获取所述电池的累计充电总安时系数表、温度修正容量系数表以及电池一致性修正系数表；
[0089]
根据所述电池当前电芯单体的最高温度以及温度修正容量系数表确定所述电池的温度修正容量系数；
[0090]
根据所述电池当前累计不清零的充电总安时以及所述电池的累计充电总安时系数表确定所述电池的健康状态系数；
[0091]
根据所述电池当前电芯单体的最高电压、最低电压以及电池一致性修正系数表确定所述电池的一致性修正系数；
[0092]
其中，所述电池的累计充电总安时系数表包括预先获得的所述电池的累计充电总安时和所述电池的累计充电总安时的对应关系；
[0093]
所述电池的温度修正容量系数表包括预先获得的所述电池的温度和所述电池的温度修正容量系数的对应关系；
[0094]
所述电池一致性修正系数表包括预先获得的所述电池的电压和所述电池的一致性修正系数的对应关系。
[0095]
可选地，所述电池的温度修正容量系数通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的温度修正容量系数表而确定，电池的温度修正容量系数表如表2所示：
[0096]
表2温度修正系数表
[0097][0098]
需要说明的是，电池当前单体电芯最高温度为电池控制器子板上传的单体电芯的最高温度。
[0099]
可选地，所述电池的健康状态系数通过预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的累计充电总安时系数表而确定，通过电池的累计充电总安时系数表查取电池的累计充电总安时，计算得到电池的健康状态系数。电池的累计充电总安时系数表如表3所示：
[0100]
表3累计充电总安时表
[0101]
累计不清零充电总安时(ah)0200400600温度修正容量系数xxxxxxxx
[0102]
需要说明的是，电池的当前累计不清零的充电总安时为电池控制器计算得到的。
[0103]
可选地，所述电池的一致性修正系数通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池一致性修正系数表而确定，电池的一致性修正系数表如表4所示：
[0104]
表4电池一致性系数表
[0105][0106]
需要说明的是，电池的当前单体电芯最高电压和最低电压为电池控制器子板上传的单体电芯最高电压和最低电压。
[0107]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的累计充电总安时系数表、温度修正容量系数表以及电池一致性修正系数表，计算电池的温度修正容量系数、电池的健康状态系数以及电池的一致性修正系数，为能够准确计算电池的系数修正步长提供了数据支持。
[0108]
可选地，所述计算所述电池的偏差修正系数，包括：
[0109]
计算所述电池的真实荷电状态；
[0110]
获取所述电池的充放电电流和步长额定修正系数表；
[0111]
根据所述电池的真实荷电状态、所述电池的充放电电流和所述电池的步长额定修正系数表，确定所述电池的步长额定修正系数；
[0112]
获取所述电池的剩余电量和所述电池的偏差步长修正系数表；
[0113]
根据所述电池的真实荷电状态、所述电池的剩余电量和所述电池的偏差步长修正系数表，确定所述电池的偏差步长修正系数；
[0114]
所述电池的偏差修正系数为所述电池的步长额定修正系数与所述电池的偏差步长修正系数的第二乘积；
[0115]
其中，所述电池的步长额定修正系数表包括预先获得的所述电池的真实荷电状态和所述电池的充放电电流与电池的步长额定修正系数的对应关系；
[0116]
所述电池的偏差步长修正系数表包括预先获得的所述电池的真实荷电状态和所述电池的剩余电量与电池的偏差步长修正系数的对应关系。
[0117]
可选地，根据所述电池的真实荷电状态、所述电池的剩余电量和所述电池的偏差步长修正系数表，确定所述电池的偏差步长修正系数，包括：
[0118]
计算所述电池的真实荷电状态与所述电池的剩余电量的第一差值；
[0119]
根据所述第一差值和所述电池的真实荷电状态查取电池的偏差步长修正系数表，确定所述电池的偏差步长修正系数。
[0120]
可选地，所述电池的步长额定修正系数通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的步长额定修正系数表而确定，电池的步长额定修正系数表如表5所示：
[0121]
表5步长额定修正系数表
[0122][0123]
可选地，所述电池的偏差步长修正系数通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的偏差步长修正系数表而确定，电池的偏差步长修正系数表如表6所示：
[0124]
表6偏差步长修正系数表
[0125][0126]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的步长额定修正系数表以及电池的偏差步长修正系数表，计算电池的偏差修正系数，为能够准确计算电池的偏差修正系数提供了数据支持。
[0127]
可选地，所述计算所述电池的真实荷电状态，包括：
[0128]
计算所述电池的真实可用容量基础值和安时积分容量；
[0129]
计算所述第一乘积与电池标称容量的第三乘积；
[0130]
所述电池的真实荷电状态为所述电池的真实可用容量与所述第三乘积的商；
[0131]
所述电池的真实可用容量为所述电池的真实可用容量基础值与安时积分容量的和。
[0132]
可选地，所述按时积分容量通过控制器上电后根据所述电池充放电电流安时积分计算得到。
[0133]
可选地，所述计算所述电池的真实可用容量基础值，包括：
[0134]
获取所述电池当前电芯单体的最高电压以及所述电池的静态开路电压表，并根据所述电池当前电芯单体的最高电压以及所述电池的静态开路电压表确定所述电池的可用容量；
[0135]
计算所述电池的可用容量与电池存储器中存储的真实容量的第一差值；
[0136]
所述第一差值的绝对值大于或者等于预设标定值时，所述电池的真实可用容量基础值为所述电池的可用容量；
[0137]
所述第一差值的绝对值小于预设标定值时，所述电池的真实可用容量基础值为所述电池存储器中存储的真实容量；
[0138]
其中，所述电池的静态开路电压表包括预先获得的所述电池的电压和所述电池的所述电池的可用容量的对应关系。
[0139]
需要说明的是，所述标称容量为电池的固有参数，不同的电池标称容量不同。
[0140]
可选地，所述电池的可用容量通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的静态开路电压表而确定，电池的静态开路电压表如表7所示：
[0141]
表7静态开路电压表
[0142]
单体电芯最高电压(v)3.23.53.844.14.24.25ocv容量(ah)xxxxxxxxx xx xx x
[0143]
需要说明的是，电池的当前单体电芯最高电压为电池控制器子板上传的单体电芯最高电压。
[0144]
可选地，当所述电池触发严重故障导致剩余电量目标值为0时，电池剩余电量步长直接跳变为0。
[0145]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算方法，通过查取预先通过实验数据耦合和实验标定确定的电池的静态开路电压表，计算电池的真实可用容量基础值，为能够准确计算电池的系数修正步长提供了数据支持。
[0146]
如图2所示，本发明实施例还提供了一种电池剩余电量步长的计算装置200，包括：
[0147]
第一计算模块201，用于计算电池的系数修正步长；
[0148]
第二计算模块202，用于计算所述电池的偏差修正系数；
[0149]
确定模块203，用于根据所述系数修正步长和所述偏差修正系数，确定电池剩余电量步长；
[0150]
其中，所述电池剩余电量步长为所述系数修正步长和所述偏差修正系数的乘积。
[0151]
本发明实施例电池剩余电量步长的计算装置，通过计算电池的系数修正步长和电池的偏差修正系数，确定电池剩余电量步长。本发明实施例的方案能够根据电池当前所处的状态确定电池当前剩余电量的变化步长，合理的反应电池当前剩余电量的变化。
[0152]
本发明实施例还提供了一种动力电池，包括：电池控制器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述电池控制器上运行的程序或指令；所述电池控制器执行所述程序或指令时实现如上所述的电池剩余电量步长的计算方法。
[0153]
本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的动力电池。
[0154]
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。