专利名称：一种锂离子电池的soc估算方法和系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及锂离子电池领域，特别是涉及ー种锂离子电池的SOC估算方法和系统。
背景技术：
随着传统能源的日益枯竭，环境污染的日益严重，国家提出了节能减排、发展低碳经济的政策，锂离子电池由于其具有能量密度高、安全性好、寿命长、无记忆效应、环保等优点而得到广泛的应用。在锂离子电池的使用过程中，为了确保锂离子电池能够正常工作，需要实时对锂离子电池的各个參数进行监测，其中锂离子电池的荷电状态(State of Charge, S0C)是需要监测的ー个重要參数，用以描述锂离子电池的剩余电量。
SOC估算不准确，对锂离子电池的运行情况的判断就会出错，进而导致对锂离子电池的误操作，例如，锂离子电池的实际SOC值是80%，而计算得到的SOC值是30%，则告警锂离子电池的剩余电量不足，需要对其充电，从而导致锂离子电池出现过充电的情况，造成锂离子电池使用寿命的缩短，甚至会有爆炸等危险情况发生。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种锂离子电池的SOC估算方法，根据所述锂离子电池的SOC与充放电次数、温度、电压和电流的映射关系，查找所述SOC值，避免了在任何情况下都使用统ー的公式计算锂离子电池的S0C，提高了锂电池SOC的估算精度。技术方案如下—种锂离子电池的SOC估算方法，在执行所述方法前，依据所述锂离子电池的充放电特性，预设所述锂离子电池的SOC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；所述SOC估算方法包括采集所述锂离子电池在当前运行状态下的温度、电压和电流值，并依据所述采集的电压和电流值计算所述锂离子电池的充放电次数；通过所述映射关系估算所述锂离子电池在当前运行温度、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的SOC。上述的方法，优选的，所述映射关系存储在四维映射表中。上述的方法，优选的，所述计算锂离子电池的充放电次数包括根据所述采集的电压和电流值，记录所述锂离子电池的充放电循环周期；对所述锂离子电池的充放电循环周期进行计数；将计数总和作为所述锂离子电池的充放电次数。一种锂离子电池的SOC估算系统，包括采集�？楹臀⒖刂破鳎�
其中所述采集�？橛糜诓杉鲲胱拥绯卦诘鼻霸诵凶刺碌奈露�、电压和电流值；所述微控制器包括 预设�？椋扑隳？楹蚐OC估算�？椋凰鲈ど枘？橛糜谝谰菟鲲胱拥绯氐某浞诺缣匦裕ど杷鲲胱拥绯氐腟OC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；所述计算�？橛糜谝谰菟霾杉牡缪购偷缌髦导扑闼鲲胱拥绯氐某浞诺绱问凰鯯OC估算�？橛糜谕ü鲇成涔叵倒浪闼鲲胱拥绯卦诘鼻霸诵形露�、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的S0C。上述的系统，优选的，所述计算�？榘锹嫉ピ糜诩锹妓鲲胱拥绯氐某浞诺缪分芷冢患剖ピ糜诙运鲲胱拥绯氐某浞诺缪分芷诮屑剖剖芎妥魑胱拥绯氐某浞诺绱问�。由以上本申请提供的技术方案可知，本申请提供一种锂离子电池SOC估算方法，在执行所述方法前，根据所述锂离子电池的充放电特性，预设所述锂离子电池的SOC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；在执行所述方法时，采集所述锂离子电池在当前运行状态下的温度、电压和电流值，并依据所述采集的电压和电流值计算所述锂离子电池的充放电次数；通过所述映射关系估算所述锂离子电池在当前运行温度、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的SOC值。由上述可知，本申请提供的锂离子电池SOC估算方法，充分考虑了锂离子电池的新旧程度即充放电次数和温度对SOC的影响，在不同的使用情况与使用条件下，区别对待锂离子电池，避免了在任何情况下都使用统ー的公式进行简单计算而得到锂离子电池的S0C，提高了锂离子电池SOC估算精度，而且不会使锂离子电池SOC的估算精度随着锂离子电池的使用次数的增多而降低。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本申请实施例提供的一种锂离子电池的SOC估算方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种锂离子电池的SOC估算系统的结构示意图；图3为本申请实施例提供的另ー种锂离子电池的SOC估算系统的结构示意图。为了图示的简单和清楚，以上附图示出了结构的普通形式，并且为了避免不必要的�：痉⒚鳎梢允÷砸阎卣骱图际醯拿枋龊拖附�。另外，附图中的単元不必要按照比例绘制。例如，可以相对于其他単元放大图中的一些单元的尺寸，从而帮助更好的理解本发明的实施例。不同附图中的相同标号表示相同的単元。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。本申请实施例提供的一种锂离子电池的SOC估算方法的流程图如图I所示，在执行本方法前，依据所述锂离子电池的充放电特性，预设所述锂离子电池的SOC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；具体的，从锂离子电池的生产厂商处获得锂离子电池的充放电特性资料，为了能准确获得所述锂离子电池的S0C，本申请充分考虑锂离子电池的新旧程度即充放电次数和温度对SOC的影响，根据所述锂离子电池的充放电特性设置锂离子电池的SOC与锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系，将所述映射关系存储在四维映射表中，这里所说的四维映射表是指所述锂离子电池在不同的充放电次数下，所述锂离子电池的SOC与当前运行温度、电压和电流的映射关系表。例 如，当充放电次数为NI，所述锂离子电池的S0C、温度、电压和电流的映射关系示意图如表I所示；当充放电次数为N2，所述锂离子电池的S0C、温度、电压和电流的映射关系的示意图如表2所示。此外，所述表I中的NI和表2中的N2还可以分别是NI所对应的识别标识和N2所对应的识别标识，即通过充放电次数对应的识别标识来查找不同充放电次数下对应的所述锂离子电池的S0C、温度、电压和电流的映射关系表。
温度电压电流 SOC
ViIiSOCi
V2 I2SOC2
11---
N_ V3__I3__SOC3 一V4I4SOC4
V5I5SOC5
—V6__I6__SOC6 一
2 V7I7SOC7 __^ V8 Γ I8] SOC8表I
权利要求
1.一种锂离子电池的SOC估算方法，其特征在于，在执行所述方法前，依据所述锂离子电池的充放电特性，预设所述锂离子电池的SOC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系； 所述估算方法包括 采集所述锂离子电池在当前运行状态下的温度、电压和电流值，并依据所述采集的电压和电流计算所述锂离子电池的充放电次数； 通过所述映射关系估算所述锂离子电池在当前运行温度、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的SOC。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述映射关系存储在四维映射表中。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述计算锂离子电池的充放电次数包括 根据所述采集的电压和电流值，记录所述锂离子电池的充放电循环周期； 对所述锂离子电池的充放电循环周期进行计数； 将计数总和作为所述锂离子电池的充放电次数。
4.一种锂离子电池的SOC估算系统，其特征在于，包括 采集�？楹臀⒖刂破鳎� 其中 所述采集�？橛糜诓杉鲲胱拥绯卦诘鼻霸诵凶刺碌奈露�、电压和电流值； 所述微控制器包括预设�？椋扑隳？楹蚐OC估算�？椋� 所述预设�？橛糜谝谰菟鲲胱拥绯氐某浞诺缣匦裕ど杷鲲胱拥绯氐腟OC与所述锂离子电池的充放电次数、温度、电压和电流的映射关系；所述计算模块用于依据所述采集的电压和电流值计算所述锂离子电池的充放电次数； 所述SOC估算�？橛糜谕ü鲇成涔叵倒浪闼鲲胱拥绯卦诘鼻霸诵形露�、电压、电流值及充放电次数的状态下所对应的S0C。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述计算�？榘� 记录单元，用于记录所述锂离子电池的充放电循环周期； 计数单元，用于对所述锂离子电池的充放电循环周期进行计数，将计数总和作为锂离子电池的充放电次数。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池的SOC估算方法，包括采集所述锂离子电池在当前运行状态下的温度、电压和电流值，并依据所述采集的电压和电流值计算所述锂离子电池的充放电次数；根据所述充放电次数、温度、电压和电流值，通过预设的映射关系估算所述锂离子电池的SOC。应用本申请实施例提供的锂离子电池SOC估算方法避免了在任何情况下都使用统一的公式计算锂离子电池的SOC，提高了锂离子电池SOC的估算精度。
文档编号G01R31/36GK102721933SQ20121022642
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者傅尧, 尹茂振, 林勇刚, 栗宁, 王继业, 郑百祥 申请人:北京中电飞华通信股份有限公司, 北京国电通网络技术有限公司, 国家电网公司
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