| 主权项 |
动力电池荷电状态估计装置，包括蓄电池和蓄电池ECU；蓄电池包括若干个串联的电池模块，每个电池模块又包括若干个串联的电池单体；蓄电池ECU包括电压测量单元、电流测量单元、温度测量单元、电动势计算单元、累积电流系数修正单元、累加器、SOC估计单元、充电效率计算单元和极化电压估计单元；电压测量单元利用电压传感器检测采样周期内蓄电池的端电压，用V(n)表示，“n”代表采样周期数；电流测量单元利用电流传感器检测采样周期内通过蓄电池的电流，用I(n)表示，充电时电流为“‑”，放电时电流为“+”；温度测量单元利用温度传感器来检测采样周期内蓄电池的温度，用T(n)表示；电动势计算单元包含数据库选择单元、无负载时端电压计算单元、电压限定单元、电动势计算单元和极化电压计算单元；数据库选择单元接收采样周期内的电压值V(n)和电流值I(n)，确定有效的电流值和电压值S(V(n),I(n))；无负载端电压计算单元接收有效的电流值和电压值S(V(n),I(n))，得到近似电压‑电流曲线，通过插值得到当充放电电流为零时，电池端电压电压V0；电压限定单元判断电池端电压电压V0是否有效，若V0为有效值，输出至电动势计算单元14d；极化电压计算单元包括电池状态选择单元、电压变化测量单元、静态衰减量计算单元、动态衰减/增加量计算单元和极化电压计算单元；电池状态选择单元根据电压V(n)、电流I(n)和温度T(n)判断电池的状态，当电池处于“电池‑电流”状态，将电压V(n)和电流I(n)输送给动态衰减/增加量计算单元，否则输送给静态衰减量计算单元；电压变化测量单元接收输入量电压V(n)，得到△t时间内电压变化量△V，△t代表采样时间间隔，△V表示△t内端电压的变化量；静态衰减量计算单元根据电流I(n)、温度T(n)及电压变化量△V获取极化电压的静态衰 减量△VP1，ΔVp1＝ΔV·Ka，Ka为电池自放电量的修正系数；动态衰减/增加量计算单元根据电流I(n)、温度T(n)获取极化电压的静态衰减量或增加量△VP2，ΔVp2＝Vpa·Kb，Vpa表示充电或放电下的极化电压值，根据极化电压增加系数h和电池容量获取充电或放电下的极化电压Vp3，ΔVp3＝h·∫I，h表示极化电压增加系数，I表示充放电电流；△VP1输入第一减法器，△VP2和△VP3输入第二减法器，分别用于获取电池处于不同状态下的极化电压VP；极化电压存储单元存储由现采样时刻的极化电压VP(j)得到的上一采样时刻的极化电压VP(j‑1)，第一减法器、第二减法器用来计算现采样时刻的极化电压VP(j)；当电池处于非“电池‑电流”状态时，极化电压VP(j)的计算公式如下：VP(j)=VP(j‑1)‑△VP1当电池处于“电池‑电流”状态时，极化电压VP(j)的计算公式如下：VP(j)=VP(j‑1)‑△VP2+△VP3电动势计算单元内设有减法器，获取电池的电动势Ve，Ve=V0‑VP，输送至累计电流系数修正单元；累计电流系数修正单元获取电流修正系数a；SOC估计单元根据输入量电流累积系数К和电流I(n)，利用安时积分法来获取电池SOC估计值；SOC估计值传送给充电效率计算单元和极化电压估计单元，充电效率计算单元获取充电效率η，电池放电时，η=1，充电时，η通过电池温度‑充电效率η关系表确定；电流修正系数a和充电效率η通过累加器16来计算修正系数k，再将k输送到SOC估计单元17，用于转却估计电池的SOC；极化电压估计单元获取VP(j)的初值VP(0)，VP(0)=V0‑Ve。 |
