[发明专利]一种电动车的电池剩余电量的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电动车的电池剩余电量的检测方法及装置。

背景技术

在低速电动车行业中，其功率电池通常有两大种类：锂电池和铅酸电池。采用锂电池的方案一般都具有单独的电池管理系统（Battery Manage System，简称BMS），而采用铅酸电池的系统则一般不配备BMS，电池剩余电量（State of Charge，简称SOC）的检测工作由电机控制器承担。

对于有BMS的系统，其检测电池剩余电量的方法一般是采用电压测量法、电量累积法或伏安法。

电压测量法的原理是通过测量电池的开路电压，然后根据电池的开路电压与电池的放电深度之间的特定对应关系来检测SOC。

电量累积法的原理是通过累积电池在充、放电时的电量来检测电池的SOC，同时根据电池的温度、放电率对SOC进行补偿。

伏安法，是上述两种方法的结合，在对电池进行充、放电时通过电量累积法对电池的SOC进行检测，当电池停止输入或停止输出电流时，则采用电压测量法对SOC进行修正。

电压测量法虽然简单，仅需检测电池的开路电压便可估算电池的放电状态，但该方法要求所检测的电压必须是电池处于无载时的稳态电压，只能在电池静置时才可测量，即当电池处于充、放电状态时是不能用该方法进行SOC检测的。

电量累积法和伏安法均需要检测电池的输出电流。一方面需要增加相应的电流检测元件及硬件电路，提高了机器的成本及系统的复杂度；另一方面，如果电流检测存在一定的误差将会造成SOC计算误差，长期积累，误差会越来越大，如果使用高性能的电流传感器，虽然可以在一定程度上提高电流检测的精度，但成本也将随之进一步增加。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的电池剩余电量检测方法要么无法检测电机处于工作状态时的电池剩余电量、要么成本较高的缺陷，提供一种电动车的电池剩余电量检测方法及装置，可随时检测电池剩余电量，且成本不高。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动车的电池剩余电量的检测方法，包括：

当电机处于停机状态时，采集电池开路电压，根据所述电池开路电压计算电池剩余电量；

当电机处于工作状态时，采集电机相电流和电机转速，根据所述电机相电流和所述电机转速计算电机的机械能量，并根据所述机械能量计算电池剩余电量。

其中，所述根据电机相电流与电机转速计算电机的机械能量的步骤包括：

实时地采集电机相电流I_motor和电机转速Spd_motor；

根据第一公式计算所述电机的机械能量A，其中，η为电机效率，n为自然数。

其中，所述根据所述机械能量计算电池剩余电量的步骤包括：

设置机械能量阈值V，所述机械能量阈值V是电池剩余电量下降第一预设差值时对应的机械能量值；

当计算得到的机械能量A的值不小于V时，将最近计算得到的电池剩余电量减去所述第一预设差值，得到当前的电池剩余电量；

当计算得到的机械能量A的值不大于-V时，将最近计算得到的电池剩余电量增加所述第一预设差值，得到当前的电池剩余电量。

其中，所述方法还包括：

根据预设的更新方法对机械能量阈值V进行更新。

其中，所述根据预设的更新方法对机械能量阈值V进行更新的步骤包括：

当电机处于工作状态时，根据第三公式计算阶段性总机械能量M，k为自然数，η为电机效率；

当电机处于停机状态且M=0时，将此时测得的电池剩余电量记录为SOC1；

当电机处于停机状态且M≠0时，将此时测得的电池剩余电量记录为SOC2，并在|SOC1-SOC2|不小于第二预设差值时，根据第二公式对机械能量阈值V进行更新，更新后将M清零并将SOC2的值赋予SOC1。

相应地，本发明还提供了一种电动车的电池剩余电量的检测装置，包括停机状态电量检测模块和工作状态电量检测模块；

所述停机状态电量检测模块用于在电机处于停机状态时，采集电池开路电压，根据所述电池开路电压计算电池剩余电量；

所述工作状态电量检测模块用于在电机处于工作状态时计算电池剩余电量，所述工作状态电量检测模块包括：

机械能量计算模块，用于在电机处于工作状态时，采集电机相电流和电机转速，根据所述电机相电流和所述电机转速计算电机的机械能量；

剩余电量计算模块，用于根据所述机械能量计算电池剩余电量。