[发明专利]一种特种工程车用动力铅酸电池剩余容量在线估算方法

权利要求书

1.一种特种工程车用动力铅酸电池剩余容量在线估算方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、电池管理系统开机工作时根据电池静置时间计算电池初始剩余容量值SOC₀，并根据设定的温度影响系数K_T、时间影响系数K_C和标称容量Q，计算有效额定容量Q_t：Q_t＝K_T×K_C×Q；

(2)、在电池充放电过程中，时刻t时的电池剩余容量值SOC(t)的计算公式如下：

其中，I(t)为电池管理系统测量得到的电池充放电电流；η为设定的电池充放电效率；

(3)、采用基于电池模型的内阻法对步骤(2)计算得到的剩余容量值SOC(t)进行修正，具体修正过程如下：

(3a)、在电池模型中，将电池等效为恒压源和内阻串联的组合，根据所述电池模型计算电池充放电过程中的等效开路电压U_ocv；

(3b)、在设定的开路电压-电池剩余容量数据表中，查表得到所述电池等效开路电压U_ocv对应的电池容量估计值SOC_jy(t)；

(3c)、在设定时间间隔ΔT内，计算电池容量估计值SOC_jy(t)的平均值SOC_mean，以及校验误差ΔSOC(t)＝|SOC_jy(t)-SOC(t)|的平均值ΔSOC_mean；

(3d)、如果TH₁≤SOC_mean≤TH₂且TH₃≤ΔSOC_mean≤TH₄，则对剩余容量值SOC(t)进行如下修正：SOC(t)＝SOC_jy(t)；其中，TH₁为设定的第一容量门限，TH₂为设定的第二容量门限，TH₃为设定的第三容量门限，TH₄为设定的第四容量门限；

(4)、将剩余容量值SOC(t)和有效额定容量Q_t作为电池剩余容量在线估算结果输出。

2.根据权利要求1所述的一种特种工程车用动力铅酸电池剩余容量在线估算方法，其特征在于：在步骤(1)中，根据电池静置时间计算电池初始剩余容量值SOC₀，具体计算方法如下：

如果电池静置时间T≤T_th，则读取电池管理系统在前一次关机时刻存储的电池剩余容量值，并将所述电池剩余容量值作为电池初始剩余容量值SOC₀；

如果电池静置时间T>T_th，则在电池再次加电且未对负载供电时，通过电池管理系统测试铅酸电池的开路电压U_c，利用该开路电压U_c在设定的开路电压-电池剩余容量数据表中，查询所述开路电压U_c对应的电池剩余容量值，并将所述电池剩余容量值作为电池初始剩余容量值SOC₀；

其中，T_th为设定的电池静置时间门限值。

3.根据权利要求2所述的一种特种工程车用动力铅酸电池剩余容量在线估算方法，其特征在于：电池静置时间门限值T_th≤12小时。

4.根据权利要求1或2所述的一种特种工程车用动力铅酸电池剩余容量在线估算方法，其特征在于：开路电压-电池剩余容量数据表通过如下的试验方法确定：

在电池充电过程和放电过程中，记录电池开路电压和电池剩余容量的数据结果，并对充电过程和放电过程的记录的数据结果进行平均计算，然后再对所述平均计算结果进行线性拟合，得到开路电压和电池剩余容量的线性曲线；最后根据所述线性曲线建立开路电压-电池剩余容量数据表。