一种电池充电末端的SOC修正方法及SOC修正装置与流程

本技术涉及电池，尤其是涉及一种电池充电末端的soc修正方法及soc修正装置。

背景技术：

1、磷酸铁锂电池由于安全性、长寿命和耐高温等特性，被广泛应用于光伏、电动汽车和通讯基站等储能领域。磷酸铁锂电池荷电状态（soc：state-of-charge）实时估算与电池充放电管理和电动汽车能量管理强相关，精确的soc估算对于延长电池使用寿命、优化能量管理和安全管理、防止动力电池出现过充、过放现象等方面有着重要意义。然而对于车用磷酸铁锂电池，可测参数较少且需考虑因素众多，如高动态负载、自放电、老化和滞后特性等，同时锂电池工作过程中受各物理量间的非线性，电热耦合和不确定外部干扰的影响，导致难以准确地估算电池soc。

2、目前，主流的估算方法有开路电压法、安时积分法、基于模型的观测器法和基于数据驱动估计算法。在众多soc估计算法中，基于无模型的安时积分法结构简单并易于实现，在电池管理系统（bms）中得到广泛应用，但是安时积分法属于开环算法，严重依赖soc的初始值，由于传感器本身的精度和有限的时间间隔，导致安时积分过程存在累计误差。该算法无法在过程中消除误差，仅仅采用安时积分法进行soc估算效果不佳。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种电池充电末端的soc修正方法及soc修正装置，当电池处于充电末端时，通过可测的端电压获取soc目标值，基于soc实际值与soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对虚高的soc点进行提前修正，不断减小soc实际值与soc目标值之间的误差，使其平滑趋近到soc目标值上，以实现对soc的精确估算。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种电池充电末端的soc修正方法，所述soc修正方法包括：

3、当通过电池管理系统和电池的充电电流判断所述电池当前处于充电状态，且所述电池的温度在预设温度范围内时，获取所述电池的端电压；

4、根据所述端电压以及充电末端起始修正电压阈值判断所述电池当前所处的充电阶段；其中，所述充电阶段包括非充电末端、伪充电末端以及充电末端；

5、当所述电池当前所处的充电阶段为所述充电末端时，基于所述端电压获取所述电池对应的soc目标值，并基于所述电池的soc实际值与所述soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对所述soc实际值进行修正，以得到所述电池的soc修正值。

6、进一步的，所述基于所述电池的soc实际值与所述soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对所述soc实际值进行修正，以得到所述电池的soc修正值，包括：

7、根据所述soc实际值与所述soc目标值确定出soc误差值；

8、当所述soc误差值的绝对值小于或等于预设误差阈值时，基于所述soc误差值确定出误差变化率，并将所述soc误差值与所述误差变化率作为所述模糊自整定pid控制算法的输入参数；

9、通过所述模糊自整定pid控制算法对所述输入参数进行模糊化处理、模糊推理以及去模糊化处理，得到所述模糊自整定pid控制算法的修正系数；

10、利用所述模糊自整定pid控制算法以及所述修正系数调整安时积分法的安时积分速率，得到第一目标安时积分速率，并利用所述安时积分法以及所述第一目标安时积分速率对所述soc实际值进行修正，得到所述soc修正值。

11、进一步的，所述基于所述电池的soc实际值与所述soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对所述soc实际值进行修正，以得到所述电池的soc修正值，还包括：

12、当所述soc误差值的绝对值大于所述预设误差阈值时，取消所述模糊自整定pid控制算法中的积分作用，采用pd控制对所述soc实际值进行修正，得到所述soc修正值。

13、进一步的，当所述电池当前所处的充电阶段为所述伪充电末端时，通过下述步骤对所述soc实际值进行修正：

14、在预设积分速率范围中确定出第二目标安时积分速率，以利用安时积分法以及所述第二目标安时积分速率对所述soc实际值进行修正，得到所述soc修正值。

15、进一步的，所述根据所述端电压以及充电末端起始修正电压阈值判断所述电池当前所处的充电阶段，包括：

16、当所述端电压未达到所述充电末端起始修正电压阈值，且所述soc实际值小于或等于soc阈值时，则认为所述电池当前所处的充电阶段为所述非充电末端；

17、当所述端电压未达到所述充电末端起始修正电压阈值，且所述soc实际值大于所述soc阈值时，则认为所述电池当前所处的充电阶段为所述伪充电末端；

18、当所述端电压达到所述充电末端起始修正电压阈值时，则认为所述电池当前所处的充电阶段为所述充电末端。

19、进一步的，所述基于所述端电压获取所述电池对应的soc目标值，包括：

20、获取所述电池在充电过程中的多个历史端电压；

21、当基于所述历史端电压和所述端电压判断所述电池的端电压呈单调递增趋势时，从soc映射关系表中获取与所述电池的温度、电流倍率以及所述端电压相对应的soc 目标值；

22、当基于所述历史端电压和所述端电压判断所述电池的端电压呈单调递减趋势，将所述电池在电流倍率切换时刻对应的soc值作为下一时刻变速率安时积分法的soc初始值，并采用变速率安时积分法以及所述soc初始值确定所述soc目标值。

23、进一步的，所述soc修正方法还包括：

24、当检测到所述电池处于满充状态时，将所述soc实际值修正为soc满充值。

25、第二方面，本技术实施例还提供了一种电池充电末端的soc修正装置，所述soc修正装置包括：

26、端电压获取模块，用于当通过电池管理系统和电池的充电电流判断所述电池当前处于充电状态，且所述电池的温度在预设温度范围内时，获取所述电池的端电压；

27、充电阶段判断模块，用于根据所述端电压以及充电末端起始修正电压阈值判断所述电池当前所处的充电阶段；其中，所述充电阶段包括非充电末端、伪充电末端以及充电末端；

28、充电末端soc修正模块，用于当所述电池当前所处的充电阶段为所述充电末端时，基于所述端电压获取所述电池对应的soc目标值，并基于所述电池的soc实际值与所述soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对所述soc实际值进行修正，以得到所述电池的soc修正值。

29、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的电池充电末端的soc修正方法的步骤。

30、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的电池充电末端的soc修正方法的步骤。

31、本技术实施例提供的一种电池充电末端的soc修正方法及soc充电装置，通过实时检测的端电压与充电末端起始修正电压阈值对比，判断电池是否进入末端修正，若电池处于充电末端，通过可测的端电压获取soc目标值，基于soc实际值与soc目标值之间的误差，采用模糊自整定pid控制算法对虚高的soc点进行提前修正，不断减小soc实际值与soc目标值之间的误差，使其平滑趋近到soc目标值上，以实现对soc的精确估算。

32、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。