一种AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法

摘要

本发明提供了一种AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法，属于智能机器人领域。它解决了传统锂电池容量计算方法误差较大、可靠性差的问题。本AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法提出了一种含三元锂电池AVG机器人现场搬运货物时最小间断时间情况下修正SOC的方法，发挥BMS所具有的采样运算功能，提出了包含使锂电池使用寿命最久、AGV连续可靠工作为目标的容量修正方法，运用放电过程中电流调整因子对动态容量进行修正，可以及时准确地获得锂电池组剩余容量、降低AGV用电失误率，在保证BMS计算可靠性、AGV运行安全性的情况下，还可以增加电池组寿命。本发明具有降低AGV用电失误率和增加电池组寿命的优点。

说明书

技术领域

本发明属于智能机器人领域，涉及一种AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法。

背景技术

目前的研究成果及运行经验均表明含电池剩余容量校准的电池剩余容量计算还处于初级阶段，计算条件过于简化，有的只在充电完全充满或放电完全放空条件下才开始校验，有的虽然考虑了在放电过程中执行校准的情况，但对放电中校准的限定条件过严、对AGV运行经济性考虑不足，因此无法保证放电过程中执行校准的及时性，且对于SOC计算方法多采用库伦积分法和开路电压法及二者配合，均存在一些缺点，使得SOC计算条件不足，计算不够精确，由于传统电池应用场合SOC校准条件过于理想，且采用传统锂电池容量计算方法误差较大、可靠性差。

由于以锂电池供电的AGV采用了既有利用电池寿命又最高效率完成各类工作动作的调度策略，目前对锂电池BMS的SOC校准存在校准条件过于理想，校准SOC算法存在缺陷等缺点，所以本发明将一项调整因子应用于含锂电池BMS的AGV计算SOC校准中，以锂电池使用寿命最久、AGV连续可靠工作为校准目标，采用迭代插值法将前一周期动态放电的预估容量变动转化成实验容量变动，利用调整因子对新周期剩余容量进行校准，求出BMS修正SOC后的精确值，采用该算法对BMS剩余容量进行修正计算，可在AGV正常工作时进行校准，保证SOC计算的实时性与可靠性，并且对提高AGV运行效率效果明显，因此，提供一种能够在AGV实时运行中动态计算BMS锂电池SOC剩余容量的方法对锂电池在新能源领域的推广及AGV高效可靠运行有及其重要的指导意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种高效、准确、可靠的计算方法，能在AGV运行时及时校验包括三元锂电池在内的锂电池BMS剩余容量，本发明基于锂电池浅充浅放放电实验过程中修正因子作为一项AGV智能仓储机器人现场调度策略的SOC修正的调整因子，对剩余容量进行校正，及时得到最优校正值，此方法可用于AGV正常工作时校准，从而保证SOC计算的实时性与BMS供电的可靠性、以及AGV的高效运行，因此对于锂电池在新能源行业的应用有着重要意义与参考价值。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，构建包含锂电池BMS的AGV充放电系统结构，构建的AGVBMS充放电系统结构主要由以下6部分组成：充放电外围电路系统、锂电池模块、电池数据采集模块、BMS芯片及显示模块、数据储存单元、VCU单元；

第二步，建立电池采样模块模型，依托电压、电流采样电路对锂电池的工作电压u、电流i进行测量采集，经模拟采集电路，隔离电路，最后经采样芯片电路将运算出的数字信号传至BMS运算控制芯片；

第三步，建立三元锂电池模块模型，由于AGV运行时难以满足锂电池剩余容量校准条件，故在原有锂电池模型基础上增加电流调整因子f(i)以根据放电电流大小调整动态校准效果，其表达式为：

第四步，建立BMS运算存显系统模型；基于锂电池开路电压对应SOC表将测得电压u以锂电池剩余容量的SOC形式存储至BMS系统内存，代表此时应具备的容量C

第五步，获取周期前容量OldR

第六步，建立当前周期预估容量ER

第七步，计算周期积分容量CR

第八步，计算校验项

第九步，将周期前容量OldR

与现有技术相比，本AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法在满足AGV仓储智能机器人持续运行的情况下，发挥BMS硬件电路中测量元件的功能，提出了锂电池浅放电过程中的容量校准方法，运用锂电池电流调整因子对周期容量进行修正，可以及时获得更准确的锂电池剩余容量；提供一种高效、快速、经济的优化方法，不但更多地发挥三元锂电池潜能，还能保证AGV及时判断充电时刻，同时延长锂电池的寿命，使AGV运行成本最低。通过此动态容量修正，在保证AGV经济性的基础上，也避免了电池因非线性掉电造成的大电流起火与电机骤停等安全生产事故，从而有利于三元锂电池在新能源领域的推广利用。

附图说明

图1是含三元锂电池的AGV仓储机器人充放电系统结构。

图2是是含三元锂电池的AGV仓储机器人浅充浅放过程中动态容量修正的流程示意图。

图3是锂电池浅放时动态容量修正的主要操作过程示意图。

图4是锂电池浅放时动态容量修正的主要操作过程示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1图2图3图4所示，本AGV智能仓储机器人BMS三元锂电池浅放放电过程中动态容量修正方法，包括以下步骤：

步骤一，构建包含锂电池BMS的AGV充放电系统结构，构建的AGVBMS充放电系统结构主要由以下6部分组成：充放电外围电路系统、锂电池模块、电池数据采集模块、BMS芯片及显示模块、数据储存单元、VCU单元；

步骤二，建立电池采样模块模型，依托电压、电流采样电路对锂电池的工作电压u、电流i进行测量采集，经模拟采集电路，隔离电路，最后经采样芯片电路将运算出的数字信号传至BMS运算控制芯片；

步骤三，建立三元锂电池模块模型，由于AGV运行时难以满足锂电池剩余容量校准条件，故在原有锂电池模型基础上增加电流调整因子f(i)以根据放电电流大小调整动态校准效果，其表达式为：

步骤四，建立BMS运算存显系统模型，基于锂电池开路电压对应SOC表将测得电压u以锂电池剩余容量的SOC形式存储至BMS系统内存，代表此时应具备的容量C

步骤五，获取周期前容量OldR

步骤六，建立当前周期预估容量ER

步骤七，计算周期积分容量CR

步骤八，计算校验项

步骤九，将周期前容量OldR

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。