本發明涉及新能源汽車的電池技術領域，尤其涉及一種動力電池的SOC補償方法。

背景技術：

隨著環境污染問題越來越嚴重，節能、環保的新能源汽車已逐漸普及。一般來說，動力電池作為新能源汽車的這要能量來源，其特性和作用尤為重要。荷電狀態SOC(state of charge)是動力電池的一個關鍵參數，其通常用來表示電池剩余的電量，準確的SOC值能有助于整車系統估算出精確的車輛剩余的可行駛里程以及電池的使用狀態。然而新能源汽車不像傳統燃油車的剩余燃油量，可以直接通過物理量進行較為準確地計算，在新能源汽車的電池管理系統中，SOC目前所采用的是以安時積分為基礎的估算，并輔以開路電壓修正來消除安時積分累計的誤差，這樣才能得到較為精確的SOC，具體地說，電池在t1時刻的當前電量SOC_t1由安時積分得到：

其中，SOC_t0是初始SOC(t0時刻，開始進行計算時的SOC值)，I為電池的瞬時充放電電流，C為電池容量；但在實際運行過程中，考慮到不同工況電流I的采集誤差，以及電池管理系統的累計誤差，隨著算法運行時間的增加，安時積分計算得出的SOC的誤差值會越來越大。

根據電池的電化學特性，電池的荷電狀態SOC值與其開路電壓OCV以及溫度有特定的對應關系。電池廠家會根據不同批次、型號的電池，提供OCV-SOC參數關系表，車輛上電瞬間采集到的單體電壓最低值，即為電池的OCV值，電池管理系統可通過查表獲得該OCV值對應的較為精確的SOC值，即修正后的SOC_ocv，用以修正安時積分得到的SOC，當然，獲取SOC_ocv值是有條件的，通常，OCV修正條件是指需要動力電池靜置時間超過一個預設的時間(不同規格的電池，所需靜置時間各有不同)。

實際操作是按如下情況：汽車在運行過程中，基于上述安時積分法計算得到當前電量SOC_t，汽車下電時顯示在儀表盤的SOC值即為下電時的當前SOC(本說明書用SOC_off表示下電SOC)；當汽車再次上電時，若不滿足OCV修正條件，顯示的上電SOC(SOC_on)為下電SOC(SOC_on＝SOC_off)；若滿足OCV修正條件，則顯示的上電SOC即為SOC_ocv(SOC_on＝SOC_ocv)。

但采用OCV修正后的初始SOC對于駕駛人來說存在用戶體驗不佳的缺陷：如果下電時的SOC_off與上電時顯示的SOC_ocv偏差過大，即駕駛人在下電時看到的SOC值與再次上電時看到的SOC值有明顯不同，則駕駛人可能會誤解電池的SOC在無規律跳變甚至主觀認為電池出現故障，從而引起困惑和不安。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種動力電池的SOC補償方法，在保證SOC估算準確的前提下，解決下電SOC與上電SOC不一致的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種動力電池的SOC補償方法，所述方法包括：

車輛上電后，獲取上一次下電時的下電SOC，并將其作為當前的上電SOC；

判斷是否滿足開路電壓修正條件；

若滿足所述開路電壓修正條件，則根據電池單體的最低電壓和最低溫度查詢OCV-SOC參數關系表，得到修正SOC；

以所述上電SOC與所述修正SOC之差作為待償SOC；

車輛運行過程中，由安時積分法計算得到當前SOC，并根據所述待償SOC對當前SOC按照行駛里程進行SOC值補償，直至完成所述SOC值補償或車輛下電；

車輛下電時，存儲當前SOC作為本次下電的下電SOC。

優選地，所述根據所述待償SOC對當前SOC按照行駛里程進行SOC值補償，包括：

若所述待償SOC為正，則在車輛的行駛里程到達整數倍的單位補償里程時，以所述當前SOC與SOC補償值之差，作為補償后的當前SOC；

若所述待償SOC為負，則在車輛的行駛里程到達整數倍的單位補償里程時，以所述當前SOC與SOC補償值之和，作為補償后的當前SOC；

其中，所述單位補償里程由下述公式獲得：

S₀＝S_r×λ

其中，S₀為單位補償里程，S_r為額定續航里程，λ為單位里程系數。

優選地，所述方法還包括：

車輛下電時，判斷是否完成所述SOC值補償；

若未完成，則以所述待償SOC與已償SOC之差作為欠補償值，并存儲所述欠補償值；其中，所述已償SOC為已累計補償的所述SOC補償值之和，并且所述已償SOC的正負與所述待償SOC的正負相同。

優選地，所述方法還包括：若不滿足所述開路電壓修正條件，則查詢是否存儲有所述欠補償值；

若存儲有所述欠補償值，則將所述欠補償值作為用于進行所述SOC值補償的待償SOC。

優選地，所述完成所述SOC值補償包括：所述已償SOC與所述待償SOC的絕對值相等。

本發明提出的動力電池的SOC補償方法，是在車輛行駛過程中按照每行駛單位補償里程便對SOC進行一次補償，即平緩地將偏差的SOC值補償到較為準確的數值，在本發明的一優選方案中，如果在車輛下電時補償未完成，則將剩余欠補償SOC存儲起來，在下次行駛過程中繼續補償；再者，本方法還提出，在車輛上電后獲取上一次下電時的下電SOC，將其作為當前的上電SOC；通過本方法，既保證了SOC值的準確性，又解決了下電SOC與上電SOC不一致的問題，對駕駛人來說，不會發生SOC值跳變等困擾的現象，有效地改善了駕乘體驗。

附圖說明

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步描述，其中：

圖1為本發明提供的一較佳實施例的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本發明提出了一種動力電池的SOC補償方法，所述方法包括：

車輛上電后，獲取上一次下電時的下電SOC(SOC_off)，并將其作為當前的上電SOC(SOC_on)；

判斷是否滿足開路電壓修正(OCV修正)條件；

若滿足OCV修正條件，則根據電池單體的最低電壓和最低溫度查詢OCV-SOC參數關系表，得到修正SOC(SOC_ocv)；

以SOC_on與SOC_ocv之差作為待償SOC(ΔSOC)，即：

ΔSOC＝SOC_on-SOC_ocv＝SOC_off-SOC_ocv

車輛運行過程中，通過安時積分法實時計算得到當前SOC(SOC_now)，并根據ΔSOC，對SOC_now按照行駛里程進行SOC值的補償，直至完成所述SOC值補償或車輛下電；

車輛下電時，存儲SOC_now作為本次下電的SOC_off。

通過上述方法，首先在車輛上電時，不再像傳統方式讀取經OCV修正后的SOC，而是將上次下電時的SOC作為本次上電時的SOC，這樣就避免了SOC跳變的問題；但如果僅以此方法克服跳變問題，會存在隨著時間增加，SOC值會逐漸偏離正確的數值，直至誤差大到失去參考意義；為此，本發明還提出為了保證SOC值的準確性，在車輛行駛過程中按照行駛里程對偏差的SOC值進行補償，以使SOC值回歸經由OCV修正得到的較為準確的數值。

針對上文提到的根據ΔSOC對SOC_now按照行駛里程進行SOC值補償，本發明提供了一個較佳方案，即定步長修正法，具體包括：

判斷ΔSOC的正負；這里需要說明的是，出現正負的差別是因為電池本身性能、靜置時間、環境溫度等因素造成：為正，則表示上電時顯示的SOC比實際SOC(經OCV修正后的SOC值)要大，其原因可能是電池在靜置過程中由于時間或溫度因素造成電量衰減；為負，則表示上電時顯示的SOC比實際SOC要小，其原因可能是在電量實際估算過程中(安時積分)，估算值的準確性出現誤差，造成經過一次下上電的過程后，實際電量比下電時的計算值要大。

若ΔSOC為正，則在車輛的行駛里程到達整數倍的單位補償里程時，以SOC_now與SOC補償值之差，作為補償后的SOC_now；

若ΔSOC為負，則在車輛的行駛里程到達整數倍的單位補償里程時，以SOC_now與SOC補償值之和，作為補償后的SOC_now；

如上文所述，SOC之所以采用定步長修正，是為保證在修正過程中SOC數值變化能夠小而慢地不引起駕駛人的額外注意，因此本發明根據實際經驗，提供了一參考方案：按照每消耗0.3％SOC，修正0.1％SOC。即上文提及的SOC補償值為0.1％，以此速率修正則能夠達到修正平緩的效果，使駕駛人不易察覺SOC數值的變化，避免產生困擾或引起恐慌；具體地說，本發明以車輛的額定續航里程(即滿電量車輛可行駛里程)作為參考量，車輛每消耗0.3％SOC時其行駛里程則為單位補償里程，單位補償里程由下述公式得到：

S₀＝S_r×λ

其中，S₀為單位補償里程，S_r為額定續航里程，λ為單位里程系數；在上述實施例中，λ為0.3％。當然，單位里程系數和SOC補償值的具體數值可以根據實際需要進行調整，例如λ取0.2％，SOC補償值取0.08％等，但無論何種數值組合，其效果都是平緩地不易察覺地改變SOC值，使其在行駛過程中趨向準確的SOC值。

前文還提到，從車輛行駛開始修正，直至修正完成或下電；具體而言，是在車輛行駛過程中，如果行駛里程足夠長，則當累計的已修正的SOC值等于ΔSOC時，結束修正(即使車輛繼續行駛，也不再進行修正)；或者，另一種情況，一旦車輛下電，則無論本次修正是否完成都結束修正。為清晰解釋本發明的工作原理，結合上文的實施方式，這里給出一個具體的參考例(按照每消耗0.3％SOC，修正0.1％SOC的速率)：

以某型號三元電池純電動轎車為例(該車額定續航里程S_r為300km，可計算出其單位補償里程S₀＝300×0.3％＝0.9km＝900m)：

1)車輛上電，SOC_on顯示為84％(即前次下電時SOC_off＝84％)；

2)車輛自檢后，滿足OCV修正條件(本參考例中，車輛已靜置較長時間)；取當前電池單體的最低電壓V_min＝3.888V與最低溫度T_min＝25℃，通過查詢OCV-SOC參數關系表，得出當下SOC的精確值SOC_ocv＝80％；

3)計算待償SOC，ΔSOC＝SOC_on-SOC_ocv＝4％；

4)車輛在行駛過程中電池正常放電，電量的衰減通過安時積分按常規方式計算得到實時的SOC_now，并且由于ΔSOC＝4％＞0，故當車輛行駛距離每增加900m時，SOC_now與SOC補償值作減法，即每到達900m的整數倍的里程時，那一刻的SOC_now減去0.1％；隨著行駛里程增加，車輛SOC值緩慢修正到準確值，由上可知，以0.1％的速率修正4％的SOC偏差，需要達到40倍的單位補償里程，即當車輛行駛到36km時，進行最后一次0.1％的補償，之后便結束本次補償；

5)車輛下電，將下電時的SOC_now(假設該車在本次上下電過程中，總共行駛了50km，因此SOC已修正完畢，下電時的SOC_now為準確數值)存儲為本次下電的SOC_off。

上述參考例中，假定了一個較長的總行駛里程，但在實際應用中，往往行駛里程達不到完全修正所需的里程，本發明根據這種情況，提出了一個較佳的方案：即在車輛下電時，判斷是否完成SOC值補償；若未完成，則以ΔSOC與已償SOC(SOC_done)之差作為欠補償值(SOC_owe)，并存儲該SOC_owe；并且，當車輛上電自檢是否滿足OCV修正條件時，若不滿足修正條件，則查詢是否存儲有該SOC_owe；若存有該SOC_owe，則將SOC_owe作為用于進行SOC值補償的ΔSOC，即本次補償使用SOC_owe值，按照前文提及的補償方式進行SOC修正。

需要對上述較佳方案具體說明的是，SOC_done為已累計補償的SOC補償值的總和(按上文SOC補償值為0.1％，則SOC_done為整數倍的0.1％)，并且該SOC_done的正負與ΔSOC的正負相同，并且可知，SOC_owe的正負也與ΔSOC相同；再有，所述完成SOC值補償是指SOC_done與ΔSOC的絕對值相等；另外，可以將存儲在EEPROM，這樣即便整車下電，該數據也不會丟失；此外，需指出的是，只有在不滿足OCV修正條件時，也即是無法獲得準確的SOC_ocv時，才采用SOC_owe作為修正基礎；當然，本領域技術人員能夠理解的是，如果在EEPROM中查詢不到SOC_owe，即說明前次下電時修正已經完成，那么即使無法獲得SOC_ocv，那么上電時顯示的SOC_on也是較為準確的數值，無需進行修正。

為清晰解釋本發明的工作原理，結合上文的較佳方案，這里給出另一個具體的參考例(仍按上文的修正速率)：

以某型號磷酸鐵鋰電池純電動轎車為例(該車額定續航里程Sr為200km，可計算出其單位補償里程S₀＝200×0.3％＝0.6km＝600m)

1)車輛上電，SOC_on顯示為27％(即前次下電時SOC_off＝27％)；

2)車輛自檢后，滿足OCV修正條件(本參考例中，車輛已靜置較長時間)；取當前電池單體的最低電壓V_min＝3.288V與最低溫度T_min＝20℃，通過查詢OCV-SOC參數關系表，得出當下SOC的精確值SOC_ocv＝30％；

3)計算待償SOC，ΔSOC＝SOC_on-SOC_ocv＝-3％；

4)車輛在行駛過程中，通過安時積分按常規方式計算得到實時的SOC_now，并且由于ΔSOC＝-3％＜0，故當車輛行駛距離每增加600m時，SOC_now與SOC補償值作加法，即每到達600m的整數倍的里程時，那一刻的SOC_now加上0.1％；由上可知，以0.1％的速率修正3％的SOC偏差，需要達到30倍的單位補償里程，即當車輛行駛到18km時，才進行最后一次0.1％的補償；

5)假設下電時的總行駛里程為10km(未完成修正)，那么在此次上下電過程中，總共修正了16次SOC(10km/0.6km，取整數)，即SOC_done＝-1.6％，因此計算得到SOC_owe＝-1.4％，也就是說，經本次修正后，仍有1.4％的偏差值未修正；車輛下電時，判斷出SOC未修正完成，則將SOC_owe存儲到EEPROM；并將下電時的SOC_now(假設下電時SOC_now為22％)存儲為本次下電的SOC_off。

6)車輛經過短暫靜置后，再次上電，SOC_on顯示為22％；

7)因不滿足OCV修正條件，所以查詢EEPROM是否存有SOC_owe；查詢到SOC_owe＝-1.4％，于是將該SOC_owe作為ΔSOC并按上述方法進行SOC值補償，此處不再贅述。

最后，結合上述實施例及優選方案，本發明給出了一個綜合實施例的流程示意圖，如圖1所示，車輛上電后，獲取前次下電時的SOC_off作為本次上電時的SOC_on；判斷是否滿足OCV修正條件：若滿足，根據最低單體電壓與最低溫度得到SOC_ocv后計算ΔSOC；若不滿足，查詢是否存有SOC_owe，如果未存有SOC_owe，則不執行SOC值補償；如果存有SOC_owe，以SOC_owe作為ΔSOC。

車輛進入行駛放電狀態后，記錄車輛行駛里程，電池SOC按安時積分法遞減，并根據ΔSOC的正負對SOC_now進行SOC值補償：當ΔSOC為正時，取SOC_now與SOC補償值的差作為修正后的SOC_now；當ΔSOC為負時，取SOC_now與SOC補償值的和作為修正后的SOC_now。

在車輛下電時，判斷SOC值補償是否完成：若完成，則將SOC_now存儲為SOC_off并完成整車下電；若未完成補償，則計算并存儲SOC_owe，再進行將SOC_now存儲為SOC_off，并完成整車下電。這里需要說明一點，下電時判斷SOC修正是否完成及存儲SOC_owe，與SOC_now存儲為SOC_off，二者沒有關聯，因此本發明不限定二者的執行順序。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明了本發明的構造、特征及作用效果，以上所述僅為本發明的較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本發明的構想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍內。