[发明专利]计算电池剩余放电能量的方法以及装置

说明书

本发明公开了一种计算电池剩余放电能量的方法以及装置，该方法包括：根据电池当前SOC值和放电截止SOC值，将电池剩余放电过程分成n个放电段；n为大于1的整数；确定每个放电段所对应的等效电路模型参数和每个放电段内的电量变化量；等效电路模型参数包括电池内阻和开路电压；根据等效电路模型参数以及当前电池预测功率计算每个放电段的等效工作电压；根据每个放电段的等效工作电压和电量变化量确定电池剩余放电能量；其中，电池预测功率表征电池放电功率大小，依据电池历史功率确定。本发明的上述技术方案，至少能够精确估计电池在当前工况下的剩余放电能量。

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体来说，涉及一种计算电池剩余放电能量的方法以及装置。

背景技术

电池剩余放电能量是计算电动汽车续驶里程的重要输入之一，为了提高续驶里程估计精度，避免驾驶员产生“里程焦虑”，首先需要精确估计电池的剩余放电能量。这里，电池的剩余放电能量是指，电池从当前状态开始，在一定的行车工况下进行放电，在不超出放电截止条件的情况下，所能放出的实际能量。

一种最常见的剩余放电能量估计方法是直接估计法，也就是直接将电池SOC(荷电状态)、标准容量、标称电压相乘，或直接将SOC与理论总能量相乘来估计剩余放电能量。

直接估计法虽然十分简单，但计算精度较差。其主要原因是没有考虑工况对剩余放电能量的影响。在不同的放电工况下，电池的实际放电工作电压不同；从不同的SOC起点开始放电，对应的未来平均工作电压也明显不同。因此不能简单的用标称电压来等效未来的工作电压。此外，在不同放电倍率、不同温度下，电池所能放出的电量也会有所差异。

发明内容

针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种计算电池剩余放电能量的方法以及装置，至少能够精确估计电池在当前工况下的剩余放电能量。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种计算电池剩余放电能量的方法，包括：

根据电池当前SOC值和放电截止SOC值，将电池剩余放电过程分成n个放电段；n为大于1的整数；

确定每个放电段所对应的等效电路模型参数和每个放电段的电量变化量；所述等效电路模型参数包括电池内阻和开路电压；

根据所述每个放电段所对应的等效电路模型参数以及当前电池预测功率计算每个放电段的等效工作电压；

根据所述每个放电段的等效工作电压和电量变化量确定电池剩余放电能量；

其中，所述当前电池预测功率表征当前时刻电池放电功率大小，依据电池历史功率确定。

根据本发明的实施例，所述当前电池预测功率的计算过程，包括：

每隔预设时间段，计算电池的历史加权平均功率，作为所述当前电池预测功率，通过下式计算：

P_pre,k＝w×P_avg,k+(1-w)×P_pre,k-1

其中，w为加权系数，0＜w＜1，P_pre,k表示截止当前时刻，已放电完成的前k个预设时间段内的历史加权平均功率，将P_pre,k作为所述当前电池预测功率，P_pre,k-1表示前k-1个已放电完成的预设时间段内的历史加权平均功率，P_avg,k表示第k个预设时间段内的平均功率。

根据本发明的实施例，通过下式计算每个放电段的SOC值变化量ΔSOC和终止SOC值：

ΔSOC＝(SOC₀-SOC_lim)/n；