显示SOC的动态跟随方法与装置、存储介质、管理系统与流程

socreal
(t-1)
)表示真实soc的变化速率，socdisp
(t-1)
表示动力电池上一时刻的显示soc的值，chgfollowfactor
(t)
表示充电状态下当前时刻的跟随倍率，dischgfollowfactor
(t)
表示放电状态下当前时刻的跟随倍率。
17.其进一步的技术方案为，显示soc的变化速率与该工况下当前时刻的跟随倍率呈正比关系，方法还包括，若动力电池处于充电状态：
18.当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)》0，此时chgfollowfactor
(t)
》1；若真实soc与显示soc的差值越大，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速增大，使得显示soc快速接近真实soc；反之，若真实soc与显示soc的差值越小，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢增大，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc；
19.当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《0，此时chgfollowfactor
(t)
《1；若真实soc与显示soc的差值越大，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢增大，使得显示soc快速接近真实soc；反之，若真实soc与显示soc的差值越小，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速增大，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc；
20.当真实soc接近100％，若(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)》0，则跟随倍率变大，若(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《0，则跟随倍率变小，均使得显示soc快速接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
21.其进一步的技术方案为，显示soc的变化速率与该工况下当前时刻的跟随倍率呈正比关系，方法还包括，若动力电池处于充电状态：
22.对代入公式的真实soc与显示soc的差值进行限幅，也即当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《w时，令当前时刻的显示soc直接等于当前时刻的真实soc，w为接近0％的设定阈值；
23.对代入公式的真实soc进行限幅，也即设定(100％-socreal
(t-1)
)的最小值取1。
24.其进一步的技术方案为，显示soc的变化速率与该工况下当前时刻的跟随倍率呈正比关系，方法还包括，若动力电池处于放电状态：
25.当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)》0，此时dischgfollowfactor
(t)
》1；若显示soc与真实soc的差值越大，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速减小，使得显示soc快速接近真实soc；反之，若显示soc与真实soc的差值越小，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢减小，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc；
26.当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《0，此时dischgfollowfactor
(t)
《1；若显示soc与真实soc的差值越大，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢减小，使得显示soc快速接近真实soc；反之，若显示soc与真实soc的差值越小，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速减小，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc；
27.当真实soc接近0％，若(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)》0，则跟随倍率变大，若(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《0，则跟随倍率变小，均使得显示soc快速接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
28.其进一步的技术方案为，显示soc的变化速率与该工况下当前时刻的跟随倍率呈正比关系，方法还包括，若动力电池处于放电状态：
29.对代入公式的显示soc与真实soc的差值进行限幅，也即当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《w时，令当前时刻的显示soc直接等于当前时刻的真实soc，w为接近0％的设定阈值；
30.对代入公式的真实soc进行限幅，也即设定socreal
(t-1)
)的最小值取1。
31.第二方面，本技术还提供了一种显示soc的动态跟随装置，该装置包括：
32.获取模块，用于获取动力电池上一时刻的真实soc和显示soc的值；
33.第一计算模块，用于根据动力电池的充放电工况以及真实soc和显示soc的值，计算该工况下当前时刻的跟随倍率；
34.第二计算模块，用于根据真实soc的变化速率以及计算得到的跟随倍率，计算该工况下当前时刻的显示soc的值，显示soc为动态跟随真实soc且随时间变化的一条平滑连续曲线。
35.第三方面，本技术还提供了一种计算机存储介质，其上存储有电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序，电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序被处理器执行时实现如第一方面所述的显示soc的动态跟随方法的步骤。
36.第四方面，本技术还提供了一种电池管理系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序，处理器执行电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序时，实现如第一方面所述的显示soc的动态跟随方法的步骤。
37.本发明的有益技术效果是：
38.在动力电池的充放电工况下分别设计相应的跟随倍率，且跟随倍率与显示soc的变化速率呈正比关系，当显示soc与真实soc的差值越大，利用跟随倍率的动态变化，使得显示soc能够快速接近真实soc，反之差值越小，则显示soc缓慢接近真实soc；在充电状态下，当真实soc越靠近100％，利用跟随倍率的动态变化，使得显示soc能够快速接近真实soc；在放电状态下，当真实soc越靠近0％，利用跟随倍率的动态变化，使得显示soc能够快速接近真实soc，也即采用本技术提出的动态跟随方法，无论显示soc与真实soc的大小关系以及真实soc发生跳变，显示soc都能较理想的平滑跟随真实soc。
附图说明
39.图1是本技术提出的显示soc的动态跟随方法的流程图。
40.图2是在充电状态下且显示soc小于真实soc时，显示soc的跟随效果图。
41.图3是在充电状态下且显示soc大于真实soc时，显示soc的跟随效果图。
42.图4是在充电状态下且真实soc发生跳变时，显示soc的跟随效果图。
43.图5是在放电状态下且显示soc小于真实soc时，显示soc的跟随效果图。
44.图6是在放电状态下且显示soc大于真实soc时，显示soc的跟随效果图。
45.图7是在放电状态下且真实soc发生跳变时，显示soc的跟随效果图。
46.图8是本技术提出的显示soc的动态跟随装置的结构框图。
47.图9是本技术提出的电池管理系统的结构框图。
具体实施方式
48.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
49.如图1所示，本技术其中一个实施例提出了一种显示soc的动态跟随方法，包括如下步骤：
50.步骤1：获取动力电池上一时刻的真实soc和显示soc的值。
51.可选的，当电池管理系统bms上电时，上一时刻的显示soc的值可以从bms的eeprom中读取得到，也即bms下电时会把此时的显示soc存储在eeprom中。或者，还可以直接使用真实soc作为显示soc，比如：当车辆长时间(30天)未充放电，由于电池自耗电引起显示soc变化。或者eeprom失效，也可以直接使用真实soc作为显示soc的初值。
52.对于真实soc的获取，本例采用现有技术实现，比如利用安时积分法和ocv(on chip variations，芯片上的分析模式)修正来计算动力电池的真实soc，由于不是本发明的重点，在此不详细展开描述。
53.步骤2：根据动力电池的充放电工况以及真实soc和显示soc的值，计算该工况下当前时刻的跟随倍率，具体包括如下分步骤：
54.步骤21：若动力电池处于充电状态，则计算充电状态下当前时刻的跟随倍率的表达式为：
55.chgfollowfactor
(t)
＝1 k*(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)/(100％-socreal
(t-1)
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
56.步骤22：若动力电池处于放电状态，则计算放电状态下当前时刻的跟随倍率的表达式为：
57.dischgfollowfactor
(t)
＝1 k*(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)/socreal
(t-1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
58.在式(1)、(2)中，socreal
(t-1)
表示动力电池上一时刻的真实soc的值，socdisp
(t-1)
表示动力电池上一时刻的显示soc的值。
59.k表示跟随系数，用于调整跟随的速率，可以根据实际需求进行修改。在本例中，设k＝1.5。
60.步骤3：根据真实soc的变化速率以及计算得到的跟随倍率，计算该工况下当前时刻的显示soc的值，具体包括如下分步骤：
61.步骤31：若动力电池处于充电状态，则计算充电状态下当前时刻的显示soc的值的表达式为：
62.socdisp
(t)
＝socdisp
(t-1)
(socreal
(t)-socreal
(t-1)
)*chgfollowfactor
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
63.步骤32：若动力电池处于放电状态，则计算放电状态当前时刻的显示soc的值的表达式为：
64.socdisp
(t)
＝socdisp
(t-1)
(socreal
(t)-socreal
(t-1)
)*dischgfollowfactor
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
65.在式(3)、(4)中，socreal
(t)
表示动力电池当前时刻的真实soc的值，(socreal
(t)-socreal
(t-1)
)表示真实soc的变化速率，chgfollowfactor
(t)
表示充电状态下当前时刻的跟随倍率，dischgfollowfactor
(t)
表示放电状态下当前时刻的跟随倍率。
66.对式(3)、(4)进行移项变化，可以得出显示soc的变化速率与该工况下当前时刻的跟随倍率呈正比关系的结论。
67.最终，利用动态变化的跟随倍率，在完整充放电工况下，显示soc为动态跟随真实soc且随时间变化的一条平滑连续曲线。
68.步骤4：若动力电池处于充电状态，结合式(1)、(3)实现平滑跟随真实soc的方法包括：
69.步骤41：当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)》0，此时chgfollowfactor
(t)
》1；若真实soc与显示soc的差值越大，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速增大，使得显示soc快速接近真实soc。反之，若真实soc与显示soc的差值越小，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢增大，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
70.如图2所示，设定显示soc的初值为0％，真实soc的初值为10％，对电池进行充电，当真实soc为100％时停止充电。如图4所示，设定显示soc与真实soc的初值均为10％，对电池进行充电，充电过程中手动修正真实soc，让真实soc发生两次跳变，当真实soc为100％时停止充电。从图2、图4可以看出，真实soc与显示soc的差值由大变小，显示soc趋近真实soc的速率也随之由大变小。
71.步骤42：当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《0，此时chgfollowfactor
(t)
《1；若真实soc与显示soc的差值越大，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢增大，使得显示soc快速接近真实soc，也即令显示soc缓慢增大等待逐渐增大的真实soc。反之，若真实soc与显示soc的差值越小，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速增大，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
72.如图3所示，设定显示soc的初值为10％，真实soc的初值为0％，对电池进行充电，当真实soc为100％时停止充电。从图3、图4可以看出，真实soc与显示soc的差值由大变小，显示soc趋近真实soc的速率也随之由大变小。
73.步骤43：当真实soc接近100％，也即(100％-socreal
(t-1)
)的值越小；若(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)》0，则跟随倍率变大，若(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《0，则跟随倍率变小，均使得显示soc快速接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
74.如图4所示，显示soc在真实soc第二次跳变比第一次跳变时更靠近100％，显示soc跟随到等于真实soc的时间也更短。
75.步骤44：在实际运用中，需要对代入式(1)的真实soc与显示soc的差值进行限幅，因为当差值过于小时，跟随倍率约等于1，显示soc的变化速率约等于真实soc的变化速率，则显示soc永远跟随不上真实soc。
76.因此当(socreal
(t-1)-socdisp
(t-1)
)《w时，令当前时刻的显示soc直接等于当前时刻的真实soc，也即socdisp
(t)
＝socreal
(t)
。其中，w为接近0％的设定阈值。在本例中，设w＝0.5％。
77.步骤45：在实际运用中，需要对代入式(1)分母的真实soc进行限幅，因为当真实soc趋近于100％时，(100％-socreal
(t-1)
)的值趋近于0，则跟随倍率会根据真实soc与显示soc的差值而出现无限大、趋近于0或为负值的现象，会引起显示soc的异常变化。
78.因此设定(100％-socreal
(t-1)
)的最小值取1。
79.步骤5：若动力电池处于放电状态，结合式(2)、(4)实现平滑跟随真实soc的方法包括：
80.步骤51：当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)》0，此时dischgfollowfactor
(t)
》1；若显示soc与真实soc的差值越大，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速减小，使得显示soc快速接近真实soc。反之，若显示soc与真实soc的差值越小，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢减小，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
81.如图6所示，设定显示soc的初值为100％，真实soc的初值为90％，对电池进行放电，当真实soc为0％时停止放电。如图7所示，设定显示soc与真实soc的初值均为90％，对电池进行放电，放电过程中手动修正真实soc，让真实soc发生两次跳变，当真实soc为0％时停止放电。从图6、图7可以看出，真实soc与显示soc的差值由大变小，显示soc趋近真实soc的速率也随之由大变小。
82.步骤52：当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《0，此时dischgfollowfactor
(t)
《1；若显示soc与真实soc的差值越大，则跟随倍率变小，显示soc的变化速率减缓、显示soc的值缓慢减小，使得显示soc快速接近真实soc，也即令显示soc缓慢减小等待逐渐减小的真实soc。反之，若显示soc与真实soc的差值越小，则跟随倍率变大，显示soc的变化速率增大、显示soc的值快速减小，使得显示soc缓慢接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
83.如图5所示，设定显示soc的初值为90％，真实soc的初值为100％，对电池进行放电，当真实soc为0％时停止放电。从图5、图7可以看出，真实soc与显示soc的差值由大变小，显示soc趋近真实soc的速率也随之由大变小。
84.步骤53：当真实soc接近0％，也即socreal
(t-1)
的值越小，若(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)》0，则跟随倍率变大，若(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《0，则跟随倍率变小，均使得显示soc快速接近真实soc，从而实现平滑跟随真实soc。
85.如图7所示，显示soc在真实soc第二次跳变比第一次跳变时更靠近0％，显示soc跟随到等于真实soc的时间也更短。
86.步骤54：在实际运用中，需要对代入式(2)的显示soc与真实soc的差值进行限幅，因为当差值过于小时，跟随倍率约等于1，显示soc的变化速率约等于真实soc的变化速率，则显示soc永远跟随不上真实soc。
87.因此当(socdisp
(t-1)-socreal
(t-1)
)《w时，令当前时刻的显示soc直接等于当前时刻的真实soc，也即socdisp
(t)
＝socreal
(t)
。其中，w为接近0％的设定阈值。在本例中，设w＝0.5％。
88.步骤55：在实际运用中，需要对代入式(2)分母的真实soc进行限幅，因为当真实soc趋近于0％时，socreal
(t-1)
的值趋近于0，则跟随倍率会根据真实soc与显示soc的差值而出现无限大、趋近于0或为负值的现象，会引起显示soc的异常变化。
89.因此设定socreal
(t-1)
)的最小值取1。
90.在本实施例中，在动力电池的充放电工况下分别设计相应的跟随倍率，且跟随倍率与显示soc的变化速率呈正比关系，结合图2至图7可以看出，在充放电状态下，不论是显示soc小于真实soc、显示soc大于真实soc、以及真实soc修正后跳变，利用跟随倍率的动态变化，显示soc都能较理想的平滑跟随真实soc。
91.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
92.基于同样的发明构思，本技术其中一个实施例还提出了一种显示soc的动态跟随装置100，如图8所示，该装置包括获取模块101、第一计算模块102和第二计算模块103，其中：
93.获取模块101，用于获取动力电池上一时刻的真实soc和显示soc的值。
94.第一计算模块102，用于根据动力电池的充放电工况以及真实soc和显示soc的值，计算该工况下当前时刻的跟随倍率。
95.第二计算模块103，用于根据真实soc的变化速率以及计算得到的跟随倍率，计算该工况下当前时刻的显示soc的值，显示soc为动态跟随真实soc且随时间变化的一条平滑连续曲线。
96.上述装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故显示soc的动态跟随装置实施例中每个模块的具体限定可以参见上文中对于显示soc的动态跟随方法的限定，在此不再赘述。
97.需要说明的是，上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
98.基于同样的发明构思，本技术其中一个实施例还提出了一种计算机存储介质，其上存储有电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序，电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序被处理器执行时实现上文所述的显示soc的动态跟随方法的步骤。
99.基于同样的发明构思，本技术其中一个实施例还提出了一种电池管理系统200，如图9所示，包括存储器201、处理器202及存储在存储器201上并可在处理器202上运行的电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序，处理器202执行电动车辆动力电池的显示soc跟踪程序时，实现上文所述的显示soc的动态跟随方法的步骤。
100.以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。