一种电池组SOC显示的处理方法、系统、电池系统和计算机程序产品

技术领域

本发明属于电池管理技术领域，尤其涉及一种电池组SOC显示的处理方法、处理系统、电池系统和计算机程序产品。

背景技术

SOC(全称为“State Of Charge”，电池的荷电状态)，即电池的剩余容量与电池额定容量的比值。SOC是衡量电池组的一个重要参数，能够有效表征电池组的剩余电量，如保障储能电站的稳定运行，如可以帮助驾驶员掌握电动汽车续航里程。电池管理系统(简称为“BMS”)是储能、新能源车辆的关键部件，能够精确检测电池组的总电压、电流、单体电池电压等电池性能参数。

在电池组运行过程中，系统需要显示电池组SOC及单体显示SOC值，当电池组参与静置状态时（开路状态），显示的组SOC及单体显示SOC值不变；当电池组处于充电状态时，组SOC在充电过程中逐步趋近于最大单体真实SOC值，显示单体SOC值逐步趋近于最大单体真实SOC值，当充电完成时，电池组SOC及单体显示SOC值都为100；当电池组处于放电状态时，组SOC在放电过程中逐步趋近于最小单体真实SOC值，显示单体SOC值逐步趋近于单体真实SOC值，当放电完成时，电池组SOC值逼近0。由于电池组SOC是一种短板效应，取决于最差的单体，既取决于最大最小单体SOC，比如充电时最大单体SOC限制了其充电能力，放电时最小单体SOC限制了其放电能力。在电池组充放电状态时如直接跟随最大最小单体SOC，会存在跳变情况。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种电池组SOC显示的处理方法，该方法通过显示处理来解决电池组状态变化SOC跳变，并逐步趋近于最大最小真实单体SOC值。同时，开路状态下，可以进行对电池SOC修正，但是此时电池组不进行充放电，显示应该不变化，使体验感观更好。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种电池组SOC显示的处理方法，该方法包括以下的步骤：

1）数据输入

数据输入包括：单体电池SOC，用SOCi[t]表示；单体电池显示SOCShow，用SOCShowi[t]表示；单体电池显示SOCShow中间计算量，用SOCShowi’[t]表示；单体电池SOH，用SOHi[t]表示；电池组显示SOC，用GSOC[t]表示；电池组显示SOC中间计算量，用GSOC’[t]表示；单体电池电压Vi[t]；充电满标志，用Sign表示；间隔时间,用T表示；单体电池额定容量，用Cap表示；电池组电流,用Cur[t]表示；电流误差值，用Curdif表示；其中i代表单体电池序号，t表示时刻。

2）数据有效性判断

对单体电池SOC，单体电池显示SOCShow，电池组显示SOC，分别进行有效性判断，各项数据的有效性范围均为[0,100]；并计算单体电池SOC中的最大值SOCmax[t]、最小值SOCmin[t]、平均值SOCavg[t]；

若超出范围，SOCShowi[t]=SOCi[t]，GSOC[t]=SOCavg[t]；

初始第1时刻，SOCShowi[1]=SOCi[1]，GSOC[1]=SOCavg[1]；

3）电池组状态判断

Cur[t]>Curdif，判断为充电；

Cur[t]<-1×Curdif，判断为放电；

-1×Curdif≤Cur[t]≤Curdif，判断为开路；

4）安时积分计算

GSOC[t]=GSOC[t-1]+100×（Cur[t]×T）/（标准时间×Cap）；

GSOC’[t]=GSOC[t]；

SOCShowi[t]=SOCShowi[t-1]+100×（Cur[t]×T）/（标准时间×Cap）；

SOCShowi’[t]=SOCShowi[t]；

标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；t，当前时刻；t-1，前一时刻；

5）电池组各状态下显示计算

5.1）开路状态显示计算：不计算；

5.2）放电状态显示计算：

5.2.1）放电初期状态SOCmin[t]>80显示计算：不计算；

5.2.2）放电中期状态40

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCavg[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量； D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当(SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOC[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.2.3）放电后期状态1

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCmin[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量；D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOCi[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.2.4）放电结束状态（SOCmin[t]≤1）显示计算：

GSOC[t]=SOCmin[t],SOCShowi[t]=SOCi[t]；

5.3）充电状态显示计算：

5.3.1）充电初期状态SOCmax[t]<25显示计算：不计算；

5.3.2）充电中期状态25≤SOCmax[t]<70显示计算：

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCavg[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量； D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当(SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOC[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.3.3）充电后期状态70≤SOCmax[t]<99显示计算：

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCmax[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCmax|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量；D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOCi[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.3.4）充电结束状态SOCmax[t]≥99显示计算：

GSOC[t]=SOCmax[t],SOCShowi[t]=SOCmax[t]；

5.3.5）接收到充满标志时GSOC[t]=100,SOCShowi[t]=100。

作为优选，所述步骤1）中间隔时间为250ms，电流误差值为0.5A。

进一步，本发明还公开了一种电池组SOC显示系统，该系统采用所述的处理方法对电池组SOC显示进行处理。

进一步，本发明还公开了一种电池系统，该电池系统包所述的电池组SOC显示系统。

进一步，本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述方法。

进一步，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。

进一步，本发明还公开了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。

本申请由于采用了上述的技术方案，该方法通过显示处理来解决电池组状态变化SOC跳变，并逐步趋近于最大最小真实单体SOC值。同时，开路状态下，可以进行对电池SOC修正，但是此时电池组不进行充放电，显示应该不变化，使体验感观更好。

附图说明

图1为本发明的系统流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清查、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。给予本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种电池组SOC显示系统，该系统包括数据输入部分、数据有效性判断部分、电池组状态判断部分、安时积分计算部分、以及电池组各状态下显示计算部分。

其中，电池组各状态包括开路状态、充电状态、放电状态，各状态下分别包括：

开路状态：开路状态显示计算；

充电状态：充电初期状态显示计算、充电中期状态显示计算、充电后期状态显示计算、充电结束状态显示计算；

放电状态：放电初期状态显示计算、放电中期状态显示计算、放电后期状态显示计算、放电结束状态显示计算。

数据输入：

数据输入包括：单体电池SOC，用SOCi[t]表示；单体电池显示SOCShow，用SOCShowi[t]表示；单体电池显示SOCShow中间计算量，用SOCShowi’[t]表示；单体电池SOH，用SOHi[t]表示；电池组显示SOC，用GSOC[t]表示；电池组显示SOC中间计算量，用GSOC’[t]表示；单体电池电压Vi[t]；充电满标志，用Sign表示；间隔时间,用T表示；单体电池额定容量，用Cap表示；电池组电流,用Cur[t]表示；电流误差值，用Curdif表示；其中i代表单体电池序号，t表示时刻。

数据有效性判断部分：

对单体电池SOC，单体电池显示SOCShow，电池组显示SOC，分别进行有效性判断，各项数据的有效性范围均为[0,100]；并计算单体电池SOC中的最大值SOCmax[t]、最小值SOCmin[t]、平均值SOCavg[t]；

若超出范围，SOCShowi[t]=SOCi[t]，GSOC[t]=SOCavg[t]；

初始第1时刻，SOCShowi[1]=SOCi[1]，GSOC[1]=SOCavg[1]。

电池组状态判断部分：

Cur[t]>Curdif，判断为充电；

Cur[t]<-1×Curdif，判断为放电；

-1×Curdif≤Cur[t]≤Curdif，判断为开路。

安时积分计算部分：

GSOC[t]=GSOC[t-1]+100×（Cur[t]×T）/（标准时间×Cap）；

GSOC’[t]=GSOC[t]；

SOCShowi[t]=SOCShowi[t-1]+100×（Cur[t]×T）/（标准时间×Cap）；

SOCShowi’[t]=SOCShowi[t]；

标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；t，当前时刻；t-1，前一时刻。

电池组各状态下显示计算部分：

5.1）开路状态显示计算：不计算；

5.2）放电状态显示计算：

5.2.1）放电初期状态SOCmin[t]>80显示计算：不计算；

5.2.2）放电中期状态40

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCavg[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量； D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当(SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOC[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.2.3）放电后期状态1

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCmin[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量；D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOCi[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.2.4）放电结束状态（SOCmin[t]≤1）显示计算：

GSOC[t]=SOCmin[t],SOCShowi[t]=SOCi[t]；

5.3）充电状态显示计算：

5.3.1）充电初期状态SOCmax[t]<25显示计算：不计算；

5.3.2）充电中期状态25≤SOCmax[t]<70显示计算：

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCavg[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCi[t]|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量； D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当(SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOC[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.3.3）充电后期状态70≤SOCmax[t]<99显示计算：

第1步：计算|GSOC’[t]-SOCmax[t]|、|SOCShowi’[t]-SOCmax|中的最大值SOCDifmax[t]；

第2步：计算修正幅度dSOC[t]=SOCDifmax[t]×D/剩余容量；D=（Cur[t]×T）/标准时间,标准时间为1小时换算成间隔时间相同单位的时间；剩余容量=SOCmin[t]×Cap；

第3步：当(GSOC’[t]-SOCmin[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]-dSOC[t]；

第4步：当SOCmin[t]-GSOC’[t])>dSOC[t]时，GSOC[t]=GSOC’[t]+dSOC[t]；

第5步：当(SOCShowi’[t]-SOCi[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]-dSOC[t]；

第6步：当(SOCi[t]-SOCShowi’[t])>dSOC[t]时，SOCShowi[t]=SOCShowi’[t]+dSOC[t]；

5.3.4）充电结束状态SOCmax[t]≥99显示计算：

GSOC[t]=SOCmax[t],SOCShowi[t]=SOCmax[t]；

5.3.5）接收到充满标志时GSOC[t]=100,SOCShowi[t]=100。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。