SOC监控方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

本申请涉及汽车动力电池技术领域，特别涉及一种SOC(State of Charge，荷电状态)监控方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

镍氢电池已经在混合动力车中得到广泛应用，但为了实现节能减排，镍氢电池将被性能更好的锂离子电池所替代。

其中，锂离子电池组的有效管理成为保障电动汽车性能稳定，安全可靠的关键，因此SOC估计作为电池管理技术的核心，对提升整车性能具有重要意义，也是电池管理的难点。

对于混合动力汽车而言，电池SOC很少进行满充满放，普遍使用动态修正，然而电池SOC触发动态修正的条件极为苛刻，如果长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响。

发明内容

本申请提供一种SOC监控方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中电池SOC触发动态修正的条件苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响等问题。

本申请第一方面实施例提供一种SOC监控方法，包括以下步骤：获取预设时长内整车的实际供电功率；根据所述实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在所述预设时长内的第一变化量，并检测动力电池的SOC在所述预设时长内的第二变化量；根据所述第一变化量和所述第二变化量计算所述动力电池的SOC精度，根据所述SOC精度对所述动力电池进行修正监控。

可选地，所述根据所述实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在所述预设时长内的第一变化量，包括：获取所述动力电池的额定容量；根据所述实际供电功率、所述预设时长和所述额定容量计算所述第一变化量。

可选地，所述获取预设时长内整车的实际供电功率，包括：获取整车的动力总成的电压和电流；根据所述电压和电流计算所述整车的供电功率。

可选地，所述根据所述SOC精度对所述动力电池进行修正监控，包括：识别所述SOC精度的实际精度等级；根据所述实际精度等级对所述动力电池执行对应的监控动作。

可选地，精度等级包括第一至第四精度等级，且所述精度等级越高对应的SOC精度越差。

可选地，所述根据所述实际精度等级对所述动力电池执行对应的监控动作，包括：若所述实际精度等级为第一精度等级，则判定整车无故障；若所述实际精度等级为第二精度等级，则生成SOC的修正提示信息，利用所述修正提示信息提示用户对所述动力电池的SOC进行修正；若所述实际精度等级为第三精度等级，则生成SOC的修正提示信息和功率限制指令，利用所述修正提示信息提示用户对所述动力电池的SOC进行修正的同时，根据所述功率限制指令限制所述动力电池的输出功率；若所述实际精度等级为第四精度等级，则控制所述整车高压延迟下电，并对所述动力电池的SOC进行修正。

可选地，所述识别所述SOC精度的实际精度等级，包括：若所述SOC精度小于或等于第一预设精度，则判定所述实际精度等级为第一精度等级；若所述SOC精度大于所述第一预设精度、小于或等于第二预设精度，则判定所述实际精度等级为第二精度等级，其中，所述第二预设精度大于所述第一预设精度；若所述SOC精度大于所述第二预设精度、小于或等于第三预设精度，则判定所述实际精度等级为第三精度等级，其中，所述第三预设精度大于所述第二预设精度；若所述SOC精度大于所述第三预设精度，则判定所述实际精度等级为第四精度等级。

本申请第二方面实施例提供一种SOC监控装置，包括：获取模块，用于获取预设时长内整车的实际供电功率；计算模块，用于根据所述实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在所述预设时长内的第一变化量；检测模块，用于检测动力电池的SOC在所述预设时长内的第二变化量；监控模块，用于根据所述第一变化量和所述第二变化量计算所述动力电池的SOC精度，根据所述SOC精度对所述动力电池进行监控。

本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的SOC监控方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的SOC监控方法。

由此，本申请至少具有如下有益效果：

本申请实施例可以通过获取的实际供电功率，分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，根据实际供电功率计算和检测整车的荷电状态SOC在预设时长内的变化量，从而可以通过不同的方式确定动力电池的变化量，计算电池SOC的精度，实现对动力电池的实时修正监控，从而提升对动力电池的SOC监控的准确性，保证车辆出现故障之前进行系统保护，提高电池寿命。由此，解决了相关技术中电池SOC触发动态修正的条件苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响等技术问题。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的SOC监控方法的流程图；

图2为根据本申请一个实施例提供的SOC监控方法的流程图；

图3为根据本申请实施例的SOC监控装置的示例图；

图4为根据本申请实施例的车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

动力锂电池由于具有能量密度、循环寿命和功率密度等方面的优势被广泛应用于新能源商用车中。然而，动力锂电池的管理不当会造成起火、爆炸等安全事故，不利于电动汽车行业的发展。锂电池的荷电状态对实现电池自身的有效管理和提升整车性能具有重要意义，有助于提高电动汽车在市场中的竞争优势，通过VCU(Vehicle control unit，整车控制器)对于车辆的SOC进行实时监控，在动力电池出现故障之前及时发出警示信息，可以有效保证汽车安全行驶和驾驶员生命安全。

然而，相关技术中电池SOC修正只有静态修正，动态修正，满充修正，满放修正，对于混合动力汽车，客户很少进行满充与满放，而动态修正触发条件为SOC低于一定阈值且电池充放电电流上下波动在一定范围且持续一定时间才会触发，触发动态修正的条件极为苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响。

下面参考附图描述本申请实施例的SOC监控方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中提到的混合动力汽车充放电，修正电池SOC并监控的问题，本申请提供了一种SOC监控方法，在该方法中，本申请实施例可以通过获取的实际供电功率，分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，根据实际供电功率计算和检测整车的荷电状态SOC在预设时长内的变化量，从而可以通过不同的方式确定动力电池的变化量，计算电池SOC的精度，实现对动力电池的实时修正监控，从而提升对动力电池的SOC监控的准确性，保证车辆出现故障之前进行系统保护，提高电池寿命。由此，解决了相关技术中电池SOC触发动态修正的条件苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响等技术问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的SOC监控方法的流程示意图。

如图1所示，该SOC监控方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取预设时长内整车的实际供电功率。

其中，预设时长可以是1小时或2小时等。

在本申请实施例中，获取预设时长内整车的实际供电功率，包括：获取整车的动力总成的电压和电流；根据电压和电流计算整车的供电功率。

可以理解的是，本申请实施例可以根据电压和电流计算整车的供电功率，通过VCU计算不同工况下由动力电池和发动机提供的能量分配到各部件的电功率，从而分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，进而可以确定整车的供电功率。

在步骤S102中，根据实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在预设时长内的第一变化量，并检测动力电池的SOC在预设时长内的第二变化量。

其中，第一变化量是根据整车能量分配计算得到的变化量，第二变化量是动力电池的检测得到的SOC计算得到的变化量，比如第一时刻检测动力电池的SOC为第一SOC，在第二时刻检测动力电池的SOC为第二SOC，则第二变化量即为第一SOC和第二SOC的差值，且第二时刻与第一时刻之间的时间差即为预设时长。

可以理解的是，本申请实施例可以分别根据整车能量和对动力电池SOC检测得到第一变化量和第二变化量，从而可以通过不同的方式确定动力电池的变化量。

在本申请实施例中，根据实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在预设时长内的第一变化量，包括：获取动力电池的额定容量；根据实际供电功率、预设时长和额定容量计算第一变化量。

其中，额定容量可以是电池在额定工作条件下长期持续工作的容量，比如54Ah等。

可以理解的是，本申请实施例可以根据实际供电功率、预设时长和额定容量计算第一变化量，既可以积累数据用于评估电池BMS的SOC计算水平，又可以监测SOC变化，及时发现问题。

需要说明的是，本申请实施例中根据实际供电功率、预设时长和额定容量计算第一变化量，具体计算方法如下：

△SOC整车＝(UISG*IISG+UDCDC*IDCDC+UDCAC*IDCAC)*△t/BAT_ENERGY

其中，U

在步骤S103中，根据第一变化量和第二变化量计算动力电池的SOC精度，根据SOC精度对动力电池进行修正监控。

可以理解的是，本申请实施例可以根据第一变化量和第二变化量计算得到电池SOC的精度，根据计算得到的不同精度，有利于对动力电池进行修正监控，从而通过整车能量流分析计算整车充放电能量，实现动力电池SOC精度实时修正监控。

需要说明的是，本申请实施例可以根据第一变化量和第二变化量的差值计算得到动力电池的SOC精度，具体计算方式为：SOC精度＝第一变化量-第二变化量，比如第一变化量为41％，第二变化量为40％，则SOC精度为1％。

在本申请实施例中，根据SOC精度对动力电池进行修正监控，包括：识别SOC精度的实际精度等级；根据实际精度等级对动力电池执行对应的监控动作。

其中，精度等级可以包括第一至第四精度等级，且精度等级越高对应的SOC精度越差。这里仅作为示例性说明，不作具体限定，比如精度等级也可以划分成3个、5个或6个等级等，且精度等级按照升序或降序表示SOC的精度高低，也可以具体设置，比如精度等级越高对应的SOC精度越好。

可以理解的是，本申请实施例可以根据识别的实际精度等级对动力电池执行对应的监控动作，针对车辆的不同精度等级选择合适的监控动作，从而可以提升对动力电池的SOC监控的准确性，保证车辆出现故障之前进行系统保护，提高电池寿命。

在本申请实施例中，识别SOC精度的实际精度等级，包括：若SOC精度小于或等于第一预设精度，则判定实际精度等级为第一精度等级；若SOC精度大于第一预设精度、小于或等于第二预设精度，则判定实际精度等级为第二精度等级，其中，第二预设精度大于第一预设精度；若SOC精度大于第二预设精度、小于或等于第三预设精度，则判定实际精度等级为第三精度等级，其中，第三预设精度大于第二预设精度；若SOC精度大于第三预设精度，则判定实际精度等级为第四精度等级。

其中，第一预设精度可以是1％等，第一精度等级可以是正常行驶，第二预设精度可以是3％等，第二精度等级可以是整车一级故障，第三预设精度可以是5％等，第三精度等级可以是整车二级故障，第四精度等级可以是整车三级故障。

可以理解的是，本申请实施例可以在SOC精度小于或等于第一预设精度时，则判定为第一精度等级；若SOC精度大于第一预设精度、小于或等于第二预设精度，则判定为第二精度等级；若SOC精度大于第二预设精度、小于或等于第三预设精度，则判定为第三精度等级；若SOC精度大于第三预设精度，则判定为第四精度等级，本申请实施例可以根据不同预设精度判定对应的精度等级，实现对动力电池SOC监控，根据工况、温度和使用条件下的SOC精度合理分配并使用动力电池，有利于电池能量的管理，从而保证车辆的续航里程。

举例而言，当SOC精度≤1％时，则判定为第一精度等级；当1％＜SOC精度≤3％时，则判定为第二精度等级；当3％＜SOC精度≤5％时，则判定为第三精度等级；当SOC精度＞5％时，则判定为第四精度等级。

在本申请实施例中，根据实际精度等级对动力电池执行对应的监控动作，包括：若实际精度等级为第一精度等级，则判定整车无故障；若实际精度等级为第二精度等级，则生成SOC的修正提示信息，利用修正提示信息提示用户对动力电池的SOC进行修正；若实际精度等级为第三精度等级，则生成SOC的修正提示信息和功率限制指令，利用修正提示信息提示用户对动力电池的SOC进行修正的同时，根据功率限制指令限制动力电池的输出功率；若实际精度等级为第四精度等级，则控制整车高压延迟下电，并对动力电池的SOC进行修正。

其中，修正提示信息可以是仪表故障灯点亮等。

可以理解的是，本申请实施例可以在第一精度等级时判定整车无故障；若是第二精度等级，生成并利用修正提示信息提示用户对动力电池的SOC进行修正；若是第三精度等级，则生成SOC的修正提示信息和功率限制指令，利用修正提示信息提示用户对动力电池的SOC进行修正，同时根据功率限制指令限制动力电池的输出功率；若是第四精度等级，则控制整车高压延迟下电，对动力电池的SOC进行修正，本申请实施例可以针对车辆的不同精度等级，制定不同的故障处理机制，及时对动力电池的SOC进行修正，从而提高电池性能和驾驶安全，延长电池寿命。

根据本申请实施例提出的SOC监控方法，本申请实施例可以通过获取的实际供电功率，分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，根据实际供电功率计算和检测整车的荷电状态SOC在预设时长内的变化量，从而可以通过不同的方式确定动力电池的变化量，计算电池SOC的精度，实现对动力电池的实时修正监控，从而提升对动力电池的SOC监控的准确性，保证车辆出现故障之前进行系统保护，提高电池寿命。由此，解决了相关技术中电池SOC触发动态修正的条件苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响等技术问题。

下面通过一个具体实施例阐述SOC监控方法，如图2所示，包括以下步骤：

1、BMS根据电池自身状态判定是否进行修正完成，如果未修正则进行SOC精度判断，如果修正完成则跳转下一步进行整车能量流计算；

2、整车控制器进行整车能量流计算△SOC

3、当整车SOC精度≤1％时，整车判定整车无故障，可以正常行驶；

4、当1％＜整车SOC精度≤3％时，上报整车1级故障，仪表故障灯点亮，提示客户进行满充或者停车进行SOC修正；

5、当3％＜整车SOC精度≤5％时，上报整车2级故障，整车限功率；

6、当整车SOC精度＞5％时，上报整车3级故障，高压延迟下电，强制进行SOC修正。

综上，本申请实施例可以通过VCU计算不同工况下由动力电池和发动机提供的能量分配到各部件的电功率，从系统集成的角度分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，一方面对整车能量流进行实时监控，另一方面，当整车能量流与电池SOC不符时，推行三级故障处理机制，针对车辆的不同故障等级，制定不同的故障处理机制，一级故障对电池的影响不大，但是故障延长后可能会引起二级故障，因此在仪表上对驾驶员进行行车提示，由驾驶员评估风险并做出相应处理；二级故障会造成电池性能下降，此故障可以由整车控制系统进行限功率行驶，三级故障会造成电池损坏或者严重影响电池寿命，此故障可以由整车控制器控制整车延迟下电，避免整车直接下电导致电池突然失去动力，从而提高驾驶安全。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的SOC监控装置。

图3是本申请实施例的SOC监控装置的方框示意图。

如图3所示，该SOC监控装置10包括：获取模块100、计算模块200、检测模块300和监控模块400。

其中，获取模块100用于获取预设时长内整车的实际供电功率；计算模块200用于根据实际供电功率计算整车的荷电状态SOC在预设时长内的第一变化量；检测模块300用于检测动力电池的SOC在预设时长内的第二变化量；监控模块400用于根据第一变化量和第二变化量计算动力电池的SOC精度，根据SOC精度对动力电池进行监控。

在本申请实施例中，获取模块100还用于获取动力电池的额定容量。

在本申请实施例中，获取模块100还用于获取整车的动力总成的电压和电流

在本申请实施例中，计算模块200还用于根据实际供电功率、预设时长和额定容量计算第一变化量。

在本申请实施例中，计算模块200还用于根据电压和电流计算整车的供电功率。

需要说明的是，前述对SOC监控方法实施例的解释说明也适用于该实施例的SOC监控装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的SOC监控装置，本申请实施例可以通过获取的实际供电功率，分析电动汽车动力总成中能量的转换和传递过程，根据实际供电功率计算和检测整车的荷电状态SOC在预设时长内的变化量，从而可以通过不同的方式确定动力电池的变化量，计算电池SOC的精度，实现对动力电池的实时修正监控，从而提升对动力电池的SOC监控的准确性，保证车辆出现故障之前进行系统保护，提高电池寿命。由此，解决了相关技术中电池SOC触发动态修正的条件苛刻，长时间SOC不修正对于电池性能、安全以及寿命有很大影响等技术问题。

图4为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。

处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的SOC监控方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口403，用于存储器401和处理器402之间的通信。

存储器401，用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。

存储器401可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现，则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器401、处理器402及通信接口403，集成在一块芯片上实现，则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器402可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的SOC监控方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。