CN104101838A

CN104101838A - 动力电池系统及其荷电状态、最大充放电功率估算方法

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Publication number: CN104101838A
Application number: CN201310121490.6A
Authority: CN
Inventors: 王清泉
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: GAC Aion New Energy Automobile Co Ltd
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: CN104101838B

Abstract

为解决现有技术中动力电池系统由于电池自放电不一致导致存在压差，现有动力电池系统荷电状态估算方法、最大充电功率估算方法、最大放电功率估算方法估算的结果存在偏差的问题，本发明提供了一种动力电池系统及其荷电状态的估算方法、最大充电功率估算方法、及最大放电功率估算方法，其主旨为基于电芯中最小荷电状态和最大荷电状态来估算其当前荷电状态，并基于最小荷电状态估算最大放电功率，基于最大荷电状态估算最大充电功率。本发明实施例提供的动力电池系统荷电状态、最大放电功率、最大充电功率估算方法，其估算方法更加合理，估算结果精度更高。

Description

动力电池系统及其荷电状态、最大充放电功率估算方法

技术领域

本发明涉及一种动力电池系统荷电状态及最大充电功率、最大放电动率估算方法。

背景技术

当前，电动汽车作为节能减排的有效途径之一，国内外企业纷纷投入大量的资源来研发电动车。而动力电池系统、电机、电控作为电动汽车的3大核心零部件，其研发及产品化已持续了很多年，取得了很多成果，但仍然有部分技术难题未能克服，减慢了电动车市场化进程。

动力电池系统作为电动汽车的能量储存单元，包括由若干相互串联和/或并联的电芯（或称电池）组成的电池组。动力电池系统在充、放电过程中，需要实时监控其剩余电量，剩余电量与100%充满电的电池容量之比即为荷电状态（State Of Charge，简称SOC），SOC值为一百分比数值。在实际使用过程中，SOC主要作为参考信息，用于保护电池、仪表显示（用户体验）、功率估算、整车控制器控制高压部件策略等的确定中。

现有SOC估算法中，包括安时计量法、开路电压法、神经网络法、模糊逻辑法等估算方法。目前比较常用的方法为先通过检测动力电池系统中电芯的各上电时的开路电压（Open Circuit Voltage，简称OCV），将各开路电压OCV求平均后获得其平均OCV，根据该平均OCV估算实时SOC。

锂离子动力电池系统在将电芯组成电池组的过程中，需要考虑其一致性的问题，若其电芯一致性差，将大大影响该锂离子电池组的性能。所以一般会尽量采用电压、电流相同的电芯作为串联和/或并联形成电池组的基础。然而锂离子电池均存在自放电现象，每个电芯的自放电程度存在偏差，由此，电池组内的电芯电压之间难免存在压差，比如导致某节或某几节电芯电压偏高或偏低。此时如按照上述的平均OCV来估算SOC和上报功率值，将有非常大的偏差。比如其估算的SOC未到100%，但电池已充不进电；或者SOC未到0%，但是电池已放不出电了。这样带给用户非常差的使用体验，甚至造成迷惑，以为电池故障了。

发明内容

为克服现有技术中由于电池自放电不一致存在压差，导致现有动力电池系统荷电状态估算方法估算的荷电状态不准确的问题，本发明实施例提供了一种动力电池系统荷电状态的估算方法。

本发明实施例提供的动力电池系统荷电状态的估算方法，其动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，估算方法包括如下步骤：

S1、获得开路电压及对应温度步骤：采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

S2、获得最小荷电状态SOC1及最大荷电状态SOC2步骤：获得所述各电芯的开路电压OCV中最小开路电压OCV1，及具有所述最小开路电压OCV1的电芯的第一温度T1；获得所述各电芯的开路电压OCV中最大开路电压OCV2，及具有所述最大开路电压OCV2的电芯的第二温度T2；

根据所述最小开路电压OCV1、所述第一温度T1查询OCV-SOC-T三维表，获得最小荷电状态SOC1；根据所述最大开路电压OCV2、所述第二温度T2查询所述OCV-SOC-T三维表，获得最大荷电状态SOC2；

S3、估算当前荷电状态SOC步骤：根据如下表达式估算当前荷电状态SOC，

其中，C₀为动力电池系统标称容量，C_实为安时积分容量。

采用本发明实施例提供的动力电池系统荷电状态的估算方法，由于其考虑了各电芯中的最小荷电状态及最大荷电状态，并基于此估算当前荷电状态，相对于现有采用平均开路电压法加安时积分法估算荷电状态的方法，其估算方法更加合理，估算结果更接近于实际的当前荷电状态SOC，精度更高，用户体验更好。

同时，为解决现有技术中由于电池自放电不一致存在压差，导致现有动力电池系统最大放电功率的估算方法估算的最大放电功率存在偏差的问题。本发明实施例提供了一种动力电池系统最大放电功率的估算方法。

本发明实施例提供的动力电池系统最大放电功率的估算方法，动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，估算方法包括如下步骤：

SA、获得开路电压及对应温度步骤：采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

SB、获得最小荷电状态SOC1步骤：

获得所述各电芯的开路电压OCV中最小开路电压OCV1，及具有所述最小开路电压OCV1的电芯的第一温度T1；

根据所述最小开路电压OCV1、所述第一温度T1查询OCV-SOC-T三维表，获得最小荷电状态SOC1；

SC、估算最大放电功率P_放步骤：根据所述最小荷电状态SOC1及所述第一温度T1，查询SOC-P_放-T三维表格，获得最大放电功率P_放。

本发明实施例提供的动力电池系统最大放电功率的估算方法，由于其基于各电芯中最小开路电压进行估算最小荷电状态，再根据所述最小荷电状态查表获得最大放电功率，相比现有基于平均荷电状态估算最大放电功率的方法，其估算精度更高。

同时，为解决现有技术中由于电池自放电不一致存在压差，导致现有动力电池系统最大充电功率的估算方法估算的最大充电功率存在偏差的问题。本发明实施例提供了一种动力电池系统最大充电功率的估算方法。

一种动力电池系统最大充电功率的估算方法，动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，估算方法包括如下步骤：

SⅠ、获得开路电压及对应温度步骤：采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

SⅡ、获得最大荷电状态SOC2步骤：

获得所述各电芯的开路电压OCV中最大开路电压OCV2，及具有所述最大开路电压OCV2的电芯的第二温度T2；

根据所述最大开路电压OCV2、所述第二温度T2查询OCV-SOC-T三维表，获得最大荷电状态SOC2；

SⅢ、估算最大充电功率P_充步骤：根据所述最大荷电状态SOC2及第二温度T2，查询SOC-P_充-T三维表格，获得最大充电功率P_充。

采用本发明实施例提供的动力电池系统最大充电功率的估算方法，由于其基于各电芯中的最大开路电压进行估算最大荷电状态，再基于所述最大荷电状态查表求得最大充电功率；相比现有基于平均荷电状态估算最大充电功率的方法，其估算方法的估算精度更高。

同时，本发明还提供了一种动力电池系统，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其中，所述动力电池系统还包括与所述电芯连接的电池控制装置，所述电池控制装置包括如下模块：

开路电压及对应温度获取模块，用于采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

最小荷电状态及最大荷电状态获取模块，用于获得所述各电芯的开路电压OCV中最小开路电压OCV1，及具有所述最小开路电压OCV1的电芯的第一温度T1；获得所述各电芯的开路电压OCV中最大开路电压OCV2，及具有所述最大开路电压OCV2的电芯的第二温度T2；并根据所述最小开路电压OCV1、所述第一温度T1查询OCV-SOC-T三维表，获得最小荷电状态SOC1；根据所述最大开路电压OCV2、所述第二温度T2查询所述OCV-SOC-T三维表，获得最大荷电状态SOC2；

当前荷电状态估算模块，用于根据如下表达式估算所述当前荷电状态SOC，

其中，所述C₀为动力电池系统标称容量，所述C_实为安时积分容量。

采用本发明实施例提供的动力电池系统，由于其中的电池管理系统内设置了最小荷电状态及最大荷电状态获取模块，以及当前荷电状态估算模块。采用该系统估算出的估算结果更接近于实际的当前荷电状态SOC，精度更高，用户体验更好。

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步解释说明。

图1是本发明实施例提供的一种动力电池系统荷电状态的估算方法流程图；

图2是本发明实施例提供的动力电池系统最大放电功率的估算方法流程图；

图3是本发明实施例提供的动力电池系统最大充电功率的估算方法流程图；

图4是本发明实施例提供的动力电池系统示意图；

图5是本发明实施例提供的动力电池系统荷电状态变化示意图；

图6是本发明实施例提供的开路电压OCV与荷电状态SOC关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为解决现有技术中，动力电池系统中电芯间由于自放电现象存在压差，使得现有采用平均开路电压获得平均荷电状态作为初始荷电状态，再加上安时积分法得到当前荷电状态的估算方法存在偏差，同时影响其上报的充电功率、放电功率精度的问题。本发明实施例提供了一种动力电池系统及其荷电状态的估算方法、一种动力电池系统最大放电功率的估算方法、以及一种动力电池系统最大充电功率的估算方法。

现有技术采用基于平均开路电压OCV获得初始荷电状态，但是本发明实施例提供的动力电池系统荷电状态的估算方法则是采用计算电芯间最小开路电压OCV1和最大开路电压OCV2，获得最小荷电状态SOC1和最大荷电状态SOC2，再基于最小荷电状态SOC1和最大荷电状态SOC2获得初始荷电状态，再基于该初始荷电状态通过安时积分法估算得到当前荷电状态。采用本发明实施例提供的算方法更加合理、准确，估算结果接近于实际的当前荷电状态SOC，估算精度更高。同时本发明实施例提供的最大放电功率和最大充电功率的估算方法也基于最小荷电状态SOC1和最大荷电状态SOC2，其最大充电功率、最大放电功率的估算方法精度更高。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开动力电池系统荷电状态的估算方法及估算装置，动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯。所谓串联和/或并联，指包括如下形式：将若干电芯串联形成动力电池系统；或将若干电芯并联形成动力电池系统；或将若干经并联和串联组合后形成动力电池系统。如图4所示，动力电池系统包括若干电芯，设其电芯包括电芯B1～Bi共i个电芯。各电芯容量一致，但由于电芯存在自放电不一致的现象，因此各电芯间电压存在偏差。为方便描述，将其中具有最小开路电压OCV1的电芯标记为最小电芯Bn，将其中具有最大开路电压OCV2的电芯标记为最大电芯Bm。

如下图1所示流程图，估算方法包括如下步骤：

S1、获得开路电压及对应温度步骤：采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T。

电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）一般包括信号采集模块和控制模块等，比如信号采集模块采集电芯电压、温度、总电流、总电压等参数，控制模块控制充电、放电、电池加热等动作。另外电池管理系统还包括与整车进行通讯的通讯模块等等。电池管理系统可以工作在若干模式下，比如充电模式、放电模式、下电模式、加热模式、故障模式、准备模式等等。

因为检测开路电压、温度等参数均通过电池管理系统进行，故在检测各种参数前，需要将电池管理系统唤醒（启动）。即在所述采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T之前，还包括电池管理系统唤醒的步骤；所谓电池管理系统唤醒即为给电池管理系统的唤醒接口提供12V+电源，电池管理系统开始初始化，接着进行自检，然后预充电直至电池系统的总正、总负继电器处于闭合状态。

在电池管理系统唤醒后，检测各电芯的开路电压OCV，及该电芯开路电压检测时刻对应的检测温度T。由于电芯间存在自放电不一致现象，因此各电芯的开路电压OCV存在偏差。

S2、获得最小荷电状态SOC1及最大荷电状态SOC2步骤：

从步骤S1获得的开路电压OCV中选择最小开路电压OCV1，及从步骤S1获得的电芯温度T中读取对应最小电芯Bn的第一温度T1；从步骤S1获得的开路电压OCV中获得最大开路电压OCV2，及从步骤S1获得的电芯温度T中读取对应最大电芯Bm的第二温度T2。

在某一温度T下，开路电压OCV与荷电状态SOC存在对应关系，该种关系可以根据试验测试得到。基于此种原理，通过试验测试，在固定温度的情况下，测试不同的开路电压，即可获得对应该开路电压OCV的荷电状态SOC，通过此种方法重复推导，获得3者对应的三维表格，该三维表格可保存在电池管理系统或整车控制器中，以供后续查表使用。如图6所示，其显示了温度T、开路电压OCV与荷电状态SOC的关系。

根据该OCV-SOC-T三维表，只要知道其中的两个参数，即可确定第三个参数，因此，我们可以在获得开路电压OCV及温度T后，可以查询该OCV-SOC-T三维表获得荷电状态SOC。

下表1以0℃温度，电池型号为3.2伏特（V），20安时（Ah）为例，给出了一种温度T(℃)、开路电压OCV(V)与荷电状态SOC(%)三维表格作为示例。

T(℃)	0	0	0	0	0	0	0	0	0
										OCV(V)	3.187	3.2341	3.2788	3.2939	3.2976	3.3004	3.3072	3.3358	3.3506
SOC(%)	10	20	30	40	50	60	70	80	90

表1OCV-SOC-T三维示意表

由此，查询OCV-SOC-T三维表，根据最小开路电压OCV1、第一温度T1，查表获得最小荷电状态SOC1；根据最大开路电压OCV2、第二温度T2查表获得最大荷电状态SOC2。

S3、估算当前荷电状态SOC步骤：

根据如下表达式①估算所述当前荷电状态SOC；

①

其中，所述C₀为动力电池系统标称容量，电池在不同的放电制度下所给出的容量不同，在这种按照标准测试方法测试得到的电池实际容量叫标称容量。一般在电池制造出来以后，在其外壳上标明有标称容量，其单位一般为安时（Ah）。C_实为安时积分容量，所谓安时积分容量指在电池充电、放电过程中，采用安时积分法获得的电池容量。

安时积分法是电池领域常用的估算方法，本例中安时积分容量用来体现在电池充、放电过程中的变动容量。其计算方法比较简单，比如若采用恒流进行充放电，比如以2安（A）的电流充电1小时（h），则其安时积分容量C_实为+2安时（Ah）。如以2安（A）的电流放电1小时（h），则其安时积分容量C_实为-2安时（Ah）。如果电流非恒定值，则对其电流根据时间积分获得该安时积分容量C_实，因其计算方法为现有方法，不再赘述。

采用本实施例提供的动力电池荷电状态的估算方法，由于其考虑了各电芯中的最小荷电状态及最大荷电状态，并基于此估算当前荷电状态，不同于现有基于平均OCV及安时积分容量估算当前荷电状态的方法。其估算方法更加合理，估算结果精度更高，用户体验更好。

下面对获得上述当前荷电状态SOC的过程进行进一步推导说明。

在已经获得最小荷电状态SOC1和最大荷电状态SOC2后，获得荷电状态差值ΔSOC：根据如下表达式②计算获得荷电状态差值ΔSOC；

ΔSOC=SOC2-SOC1 ②

基于荷电状态差值ΔSOC获得初始荷电状态SOC0：根据如下表达式③计算初始荷电状态SOC0；

SOC 0 = \frac{SOC 1}{1 - ΔSOC}

③

获取基准容量值C₁：根据如下表达式④计算获得所述基准容量值C₁，

C₁=C₀×(1-ΔSOC) ④

基于基准容量值C₁获得当前荷电状态SOC：根据如下表达式计算当前荷电状态SOC，

⑤

以上，根据表达式②、③、④、⑤即可推导出表达式①。

本例引入了基准容量值C₁，该基准容量值C₁与标称容量C₀不同，表示当前时刻充满电时的按照标准制度最大可放出的容量值，反应实时的电池容量。而电池剩余量与标称容量之比并不能反应其真实的荷电状态，电池剩余电量与电池的实时电池容量之比更加反应真实的荷电状态，本例给出了新的基准容量值C₁的计算方法，跟据该方法计算的基准容量值更加准确、可靠、接近其实际值。因此最终的估算结果精确度更高。

实施例2

本例给出了一种动力电池系统最大放电功率的估算方法，如图2流程图所示，估算方法包括如下步骤：

SA、获得开路电压及对应温度步骤：电池管理系统唤醒，采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

SB、获得最小荷电状态SOC1步骤：

获得最小开路电压OCV1，及对应电芯的第一温度T1；

查询OCV-SOC-T三维表，根据最小开路电压OCV1、第一温度T1获得最小荷电状态SOC1；

上述步骤与实施例1中步骤S1、S2的过程基本相同，只是只取最小开路电压OCV1及第一温度T1，再查表得到最小荷电状态。不再赘述。

SC、估算最大放电功率P_放步骤：根据该最小荷电状态SOC1及第一温度T1，查询SOC-P_放-T三维表，获得最大放电功率P_放。

根据荷电状态及温度查SOC-P_放-T三维表获得最大放电功率P_放的方法为本领域技术人员所公知，现有常用方法为根据平均荷电状态SOC查表得到最大放电功率P_放，而本例是基于最小荷电状态SOC1查表得到最大放电功率P_放。采用本例的方法估算得到的最大放电功率P_放更加准确。

实施例3

本例给出了一种动力电池系统最大充电功率的估算方法，如图3流程图所示，估算方法包括如下步骤：

SⅠ、获得开路电压及对应温度步骤：电池管理系统唤醒，采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T；

SⅡ、获得最大荷电状态SOC2步骤：

获得最大开路电压OCV2，及对应电芯的第二温度T2；

查询OCV-SOC-T三维表，根据最大开路电压OCV2、第二温度T2获得最大荷电状态SOC2；

上述步骤与实施例1中步骤S1、S2的过程基本相同，只是只取最大开路电压OCV2及第一温度T2，再查表得到最小荷电状态。不再赘述。

SⅢ、估算最大充电功率P_充步骤：根据该最大荷电状态SOC2及第二温度T2，查询SOC-P_充-T三维表，获得最大充电功率P_充。

根据荷电状态及温度查SOC-P_充-T三维表获得最大充电功率P_充的方法为本领域技术人员所公知，现有常用方法为根据平均荷电状态SOC查表得到最大充电功率P_充，而本例是基于最大荷电状态SOC2查表得到最大充电功率P_充。采用本例的方法估算得到的最大充电功率P_充更加准确。

实施例4

本例提供了一种支持实施例1的一种动力电池系统，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其中所述动力电池系统还包括与所述电芯连接的电池管理系统，所述电池管理系统包括如下模块：

当需要对当前荷电状态进行估算时，采用本例提供的电池管理系统，可以通过开路电压及对应温度获取模块采集各个电芯的开路电压及温度。可以通过最小荷电状态及最大荷电状态获取模块获得其最小荷电状态、最大荷电状态及对应电芯的温度，进而通过当前荷电状态估算模块估算出合理的结果。

作为一种优选方式，所述动力电池系统还包括一唤醒模块，所述唤醒模块连接所述电池管理系统；用于给所述电池管理系统的唤醒接口提供电源，所述电池管理系统开始初始化，接着进行自检，然后预充电直至所述动力电池系统的总正、总负继电器处于闭合状态。

作为一种优选方式，所述电池管理系统还包括存储模块，用于存储预先通过试验测试获得的所述OCV-SOC-T三维表。

采用本例提供的动力电池系统，由于其中的电池管理系统内设置了最小荷电状态及最大荷电状态获取模块，以及当前荷电状态估算模块。采用该系统估算出的估算结果更接近于实际的当前荷电状态SOC，精度更高，用户体验更好。

同时，对应实施例2提供的动力电池系统最大放电功率的估算方法，作为一种优选的方式，所述电池管理系统还可以包括一最大放电功率估算模块，用于根据所述最小荷电状态SOC1及所述第一温度T1，查询SOC-P_放-T三维表格，获得最大放电功率P_放。

同时，对应实施例3提供的动力电池系统最大充电功率的估算方法，作为一种优选的方式，所述电池管理系统还包括一最大充电功率估算模块，用于根据所述最大荷电状态SOC2及第二温度T2，查询SOC-P_充-T三维表格，获得最大充电功率P_充。

本例中提供的动力电池系统由于进一步设置了上述最大放电功率估算模块和最大充电功率估算模块，采用上述两估算模块估算得到的最大放电功率P_放基于最小荷电状态查表得到，最大充电功率P_充基于最大荷电状态SOC2查表得到。上述估算模块估算出的结果更加准确。

实施例5

动力电池系统以电压为288伏特（V）、标称容量C₀为10安时（Ah）的磷酸亚铁锂动力电池系统为例，该磷酸亚铁锂动力电池系统中电芯容量一致，但自放电不一致，假定在某一恒定温度T下进行该试验。以实施例1-实施例3中所给估算方法估算其当前荷电状态SOC及最大放电功率P_放、最大充电功率P_充。

如图5所示，定义初始时刻为St1，电池管理系统唤醒后，即检测各电芯B1～Bi中的开路电压OCV，最小电芯Bn对应的最小开路电压OCV1为3.30伏特（V），最大电芯Bm对应的最大开路电压OCV2为3.35伏特（V）。依据最小开路电压OCV1及最大开路电压OCV2查表获得最小荷电状态SOC1及最大荷电状态SOC2，SOC1=50%，SOC2=80%。此时，根据实施例1所给公式计算St1时刻的当前荷电状态SOC。如下计算过程：

可见，充电至St2时刻时，根据实施例1计算出的当前荷电状态SOC=71.4%。

假定在初始时刻基础上充电，至St2时刻，充入电量为2安时（Ah），则最小电芯Bn的剩余电量为5Ah+2Ah=7Ah，则此时最小电芯Bn的当前荷电状态SOC=7Ah/10Ah=70%，最大电芯Bm中的剩余电量为8Ah+2Ah=10Ah，最大电芯Bm的当前荷电状态SOC=10Ah/10Ah=100%。根据实施例1所给公式计算St2时刻的当前荷电状态SOC。如下计算过程：

可见，充电至St2时刻时，根据实施例1计算出的当前荷电状态SOC=100%。

假定在St2基础上再进行放电，至St3时刻，放出7安时（Ah）电量，此时，则最小电芯Bn的剩余电量为7Ah-7Ah=0Ah，则此时最小电芯Bn的当前荷电状态SOC=0Ah/10Ah=0%，最大电芯Bm中的剩余电量为10Ah-7Ah=3Ah，最大电芯Bm的当前荷电状态SOC=3Ah/10Ah=30%。因此，最小电芯Bn中的电量已经被放光，其当前荷电状态SOC=0%，最大电芯Bm中的电量已经被放至当前荷电状态SOC=30%。下面根据实施例1所给公式计算放电至St3时刻获得其当前荷电状态SOC。如下计算过程：

可见，充电至St3时刻时，根据实施例1计算出的当前荷电状态SOC=0%。

对比例1

基于平均开路电压查表获得初始荷电状态SOC0，再根据安时积分法估算其当前荷电状态SOC，及基于平均开路电压查表获得最大放电功率P_放、最大充电功率P_充。在St1时刻时，其平均开路电压为3.33V。

性能测试：

将实施例5及对比例1中的估算结果进行比较，其比较结果如下表2：

表2

对比上述实施例1和比较例1在3个时刻St1、St2、St3的测试结果可知，在充电至St2时刻时，动力电池系统中最大电芯Bm已充满，最小电芯Bn的SOC才到70%。实施例1采用本发明实施例提供的估算方法估算的当前荷电状态SOC=100%，其估算结果与实际情况相符，反应了其真实的荷电状态。此时如按比较例1的估算方法来估算SOC，则充满电时SOC均为95%。用户看到该现象可能认为电池发生了故障。其数值显示未满，但已经充不进电了。

在放电至St3时刻时，最小电芯Bn的SOC已到0%。按本发明的估算方法估算的结果为SOC=0%，与实际结果相符。此时，按比较例1的估算方法得到估算的结果为SOC=25%，但实际最小电芯Bn已到截止电压，其SOC已到0%，已经放不出电。

综上，可见采用本发明提供的动力电池系统荷电状态估算方法，相比现有估算方法，其估算方法更加合理，估算结果更接近于实际的当前荷电状态SOC，估算结果精度更高。

同时，最大放电功率P_放受限于动力电池系统中电压最低电芯，最大充电功率P充受限于动力电池系统电压最高电芯。因此，相比现有技术中根据其平均电压查表获得最大充电功率和最大放电功率的方法，本发明实施例2和实施例3提供的最大放电功率P_放和最大充电功率P_充分别根据最小荷电状态SOC1和最大荷电状态SOC2来查表得到，更趋于准确，避免了根据平均电压估算的SOC来估算功率值的误差。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种动力电池系统荷电状态的估算方法，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其特征在于，所述估算方法包括如下步骤：

S3、估算当前荷电状态SOC步骤：根据如下表达式估算所述当前荷电状态SOC，

2.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述采集动力电池系统中各电芯的开路电压OCV及对应温度T之前，还包括电池管理系统唤醒的步骤；

所述电池管理系统唤醒具体包括如下步骤：给所述电池管理系统的唤醒接口提供电源，电池管理系统开始初始化，接着进行自检，然后预充电直至所述动力电池系统的总正、总负继电器处于闭合状态。

3.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，所述OCV-SOC-T三维表预先通过试验测试获得。

4.一种动力电池系统最大放电功率的估算方法，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其特征在于，所述估算方法包括如下步骤：

SB、获得最小荷电状态SOC1步骤：

5.一种动力电池系统最大充电功率的估算方法，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其特征在于，所述估算方法包括如下步骤：

SⅡ、获得最大荷电状态SOC2步骤：

6.一种动力电池系统，所述动力电池系统包括若干相互串联和/或并联的电芯，其特征在于，所述动力电池系统还包括与所述电芯连接的电池管理系统，所述电池管理系统包括如下模块：

7.根据权利要求6所述的动力电池系统，其特征在于，所述动力电池系统还包括唤醒模块，所述唤醒模块连接所述电池管理系统；用于给所述电池管理系统的唤醒接口提供电源，所述电池管理系统开始初始化，接着进行自检，然后预充电直至所述动力电池系统的总正、总负继电器处于闭合状态。

8.根据权利要求6所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括存储模块，用于存储预先通过试验测试获得的所述OCV-SOC-T三维表。

9.根据权利要求6所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括最大放电功率估算模块，用于根据所述最小荷电状态SOC1及所述第一温度T1，查询SOC-P_放-T三维表格，获得最大放电功率P_放。

10.根据权利要求6所述的动力电池系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括最大充电功率估算模块，用于根据所述最大荷电状态SOC2及第二温度T2，查询SOC-P_充-T三维表格，获得最大充电功率P_充。