电池最大允许功率计算方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池最大允许功率计算方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 电动汽车动力往往有最大允许功率或电流的限制，正常使用的情况下，负载（如 驱动电机）需求的输出在最大允许功率限制的范围内，电池可以输出任意功率值。然而，如 果负载要求输出的功率超过限制的范围，使母线的最高电压、最低电压、最大电流超出允许 的范围，易导致电池产生不可逆的劣化，从而缩短电池的使用寿命。
[0003] 相关技术中，电池管理系统通常采用实时发送最大可用输入输出功率，从而限制 负载（例如驱动电机等）从电池中取用或制动回馈到电池中的功率。然而，相关技术中对最 大允许功率进行计算时，未将电池的极化状态当作状态变量，从而导致计算结果产生误差， 计算精度降低，易使电池会出现欠压（输出）或过压（输入）故障。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005] 为此，本发明的一个目的在于提出一种能减小计算误差，提高计算精度的电池最 大允许功率计算方法。
[0006] 本发明的另一个目的在于提出一种电池最大允许功率计算装置。
[0007] 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电池最大允许功率计算方法， 包括以下步骤：获取第k次采样时电池的极化状态并获取所述电池的极化状态参数和荷电 状态，其中，k为正整数；根据所述第k次采样时的极化状态参数计算第k+nT次采样时的极 化状态参数，其中，η为正整数，T为采样周期；根据所述第k次采样时的荷电状态和所述电 池的实际容量计算所述第k+nT次采样时所述电池的荷电状态；以及根据所述第k+nT次采 样时的极化状态参数和所述第k+nT次采样时所述电池的荷电状态计算在所述第k+nT次采 样时所述电池的最大允许功率。
[0008] 根据本发明实施例提出的电池最大允许功率计算方法，通过获取第k次采样时电 池的极化状态并获取电池的极化状态参数和荷电状态，以根据极化状态参数计算第k+nT 次采样时的极化状态参数，并根据荷电状态和电池的实际容量计算第k+nT次采样时的荷 电状态，从而根据第k+nT次采样时的极化状态参数和荷电状态计算在第k+nT次采样时电 池的最大允许功率，增加了电池的极化状态对电池的最大允许功率进行计算，使计算得出 的最大允许功率更加准确，减小计算误差，提高计算精度，保证电池的使用寿命。
[0009] 另外，根据本发明上述实施例的电池最大允许功率计算方法还可以具有如下附加 的技术特征：
[0010] 进一步地，在本发明的一个实施例中，通过具有第一RC电路和第二RC电路的电池 等效电路获取第k次采样时所述电池的极化状态并获取所述电池的极化状态参数和荷电 状态。
[0011] 进一步地，在本发明的一个实施例中，通过以下公式获取所述电池的极化状态参 数，所述公式为：
【主权项】
1. 一种电池最大允许功率计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取第k次采样时电池的极化状态并获取所述电池的极化状态参数和荷电状态，其 中，k为正整数； 根据所述第k次采样时的极化状态参数计算第k+nT次采样时的极化状态参数，其中， η为正整数，T为采样周期； 根据所述第k次采样时的荷电状态和所述电池的实际容量计算所述第k+nT次采样时 所述电池的荷电状态；以及 根据所述第k+nT次采样时的极化状态参数和所述第k+nT次采样时所述电池的荷电状 态计算在所述第k+nT次采样时所述电池的最大允许功率。
2. 如权利要求1所述的电池最大允许功率计算方法，其特征在，通过具有第一 RC电路 和第二RC电路的电池等效电路获取第k次采样时所述电池的极化状态并获取所述电池的 极化状态参数和荷电状态。
3. 如权利要求2所述的电池最大允许功率计算方法，其特征在于，通过以下公式获取 所述电池的极化状态参数，所述公式为：
其中，Rs表不所述第一 RC电路的第一电阻，R1表不所述第二RC电路的第二电阻，Cs表 示所述第一 RC电路的第一电容，C1表示所述第二RC电路的第二电容，Us表示所述第一电 阻的电压，U 1表示所述第二电阻的电压，i(k)表示第k次采样时所述电池等效电路的电流， Us<k+nfl表不第k+nT次米样时所述第一电阻的电压，U1(k+nT)表不第k+nT次米样时所述第二电 阻的电压。
4. 如权利要求3所述的电池最大允许功率计算方法，其特征在于，通过电量累积法获 取所述电池的荷电状态，公式为：
其中，SOC(k)表示第k次采样时所述电池的荷电状态，C表示所述电池的实际容量，η 表不所述电池的库伦效率，SOC(k+nT)表不第k+nT次米样时所述电池的荷电状态。
5. 如权利要求1所述的电池最大允许功率计算方法，其特征在于，还包括：根据所述电 池的温度与荷电状态获取所述电池的内阻。
6. -种电池最大允许功率计算装置，其特征在于，包括： 第一获取模块，用于获取第k次采样时电池的极化状态并获取所述电池的极化状态参 数和荷电状态，其中，k为正整数； 状态参数计算模块，用于根据所述第k次采样时的极化状态参数计算第k+nT次采样时 的极化状态参数，其中，n为正整数，T为采样周期； 荷电状态计算模块，用于根据所述第k次采样时的荷电状态和所述电池的实际容量计 算所述第k+nT次采样时所述电池的荷电状态；以及 允许功率计算模块，用于根据所述第k+nT次采样时的极化状态参数和所述第k+nT次 采样时所述电池的荷电状态计算在所述第k+nT次采样时所述电池的最大允许功率。
7. 如权利要求6所述的电池最大允许功率计算装置，其特征在于，所述第一获取模块 通过具有第一 RC电路和第二RC电路的电池等效电路获取第k次采样时所述电池的极化状 态并获取所述电池的极化状态参数和荷电状态。
8. 如权利要求7所述的电池最大允许功率计算装置，其特征在于，所述状态参数计算 模块通过以下公式获取所述电池的极化状态参数，所述公式为：
兵Ψ，Ks衣不所还弟一 KU电蹐的弟一电阻，K1衣不所还弟二RC电路的第二电阻，Cs表 示所述第一 RC电路的第一电容，C1表示所述第二RC电路的第二电容，Us表示所述第一电 阻的电压，U 1表示所述第二电阻的电压，i(k)表示第k次采样时所述电池等效电路的电流， Us<k+nfl表不第k+nT次米样时所述第一电阻的电压，U1(k+nT)表不第k+nT次米样时所述第二电 阻的电压。
9. 如权利要求8所述的电池最大允许功率计算装置，其特征在于，所述荷电状态计算 模块通过电量累积法获取所述电池的荷电状态，公式为： IjTLn socik+nT)^ SOCikj-^, 其中，SOC (k)表示第k次采样时所述电池的荷电状态，C表示所述电池的实际容量，η 表不所述电池的库伦效率，S0C(k+nT)表不第k+nT次米样时所述电池的荷电状态。
10. 如权利要求6所述的电池最大允许功率计算装置，其特征在于，还包括： 第二获取模块，用于根据所述电池的温度与荷电状态获取所述电池的内阻。
【专利摘要】本发明公开了一种电池最大允许功率计算方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取第k次采样时电池的极化状态并获取电池的极化状态参数和荷电状态；根据第k次采样时的极化状态参数计算第k+nT次采样时的极化状态参数；根据第k次采样时的荷电状态和电池的实际容量计算第k+nT次采样时电池的荷电状态；根据第k+nT次采样时的极化状态参数和第k+nT次采样时电池的荷电状态计算在第k+nT次采样时电池的最大允许功率。本发明实施例的方法通过增加电池的极化状态对电池的最大允许功率进行计算，使计算结果更加准确，减小计算误差，提高计算精度，保证电池的使用寿命。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104834803
【申请号】CN201410514587
【发明人】李德伟
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年9月29日