什么是電池系統(tǒng)的SOC？哪些因素決定了SOC的范圍？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-15 21:40
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我們對(duì)比一下國內(nèi)外電池參數(shù)的表達(dá)形式，差距可窺一斑。在國內(nèi)產(chǎn)品電池系統(tǒng)參數(shù)表中，經(jīng)?？梢钥吹絊OC下限15% 或者20%，這幾乎變成了所有鋰離子電池共性的下限臺(tái)階，看不出所選電芯的特有屬性。我們?cè)倩仡^看看leaf早期產(chǎn)品參數(shù)的表達(dá)：下限報(bào)警SOC值是16.25%。我們拋開數(shù)據(jù)背后的測(cè)試手段，僅從表達(dá)的精度方面，國內(nèi)產(chǎn)品已經(jīng)輸了一籌。這種對(duì)電池系統(tǒng)粗獷的需求模式，同樣折射到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。隨著退補(bǔ)的臨近，成本矛盾日漸突出，成本問題會(huì)變得更加重要，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)更需精打細(xì)算。
剖析SOC可用范圍，由多個(gè)因素決定。如果僅從表面上看，把確定SOC范圍大小的責(zé)任歸咎于BMS管理水平的高低,有失公允。好的BMS估算精度，也需要更完整的電池參數(shù)做支撐。俗話說，好馬也得配上好鞍。
首先明確兩個(gè)概念:什么是SOC可用范圍？放電深度？
荷電狀態(tài)（SOC）: “當(dāng)前蓄電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。”SOC狀態(tài)范圍百分比一般是從0%到100%。
SOC可用范圍：SOC范圍減掉SOC的緩沖區(qū)域，剩下的部分，就是SOC可用范圍了，c－d區(qū)間，15%~95% 可用范圍。
SOC可用范圍精準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)因素：首先是電池參數(shù)的完整性和準(zhǔn)確性
產(chǎn)品測(cè)試時(shí)間漫長(zhǎng)原因體現(xiàn)在每個(gè)環(huán)節(jié)。僅標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)或者工況循環(huán)一項(xiàng)，都在3~6個(gè)月，這還只是電池產(chǎn)品本身因素，如果結(jié)合設(shè)備狀態(tài)，時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。目前僅電芯的安全測(cè)試，就不少于12項(xiàng)之多，系統(tǒng)功能測(cè)試也在16項(xiàng)以上，還有常規(guī)功能、性能測(cè)試，如果再迭加不同溫度下SOC，測(cè)試工作量是非常龐大的?？上攵?，一款定型的活性材料配方，到合格產(chǎn)品的推出，產(chǎn)品成熟周期需要多么漫長(zhǎng)的時(shí)間。
電池參數(shù)的完整性，有賴于對(duì)電芯個(gè)體的充分、多樣品測(cè)試。通常情況下，基于需求提出的電池參數(shù)模型，是電池參數(shù)多維度下的狀態(tài)關(guān)系，是全方位電池的評(píng)測(cè)，這也是產(chǎn)品應(yīng)該具備的參數(shù)標(biāo)簽。
其次，是BMS 算法的正確和精度
我們提到最多的BMS算法精度，是針對(duì)電池系統(tǒng)的要求而提出的。對(duì)于優(yōu)化SOC可用范圍這個(gè)問題，單方面從BMS入手，是不完全正確的。如上面所述，電池參數(shù)的完整性也是重要的因素。巧婦難為無米之炊，BMS在缺失數(shù)據(jù)面前是膽怯的。
在提到SOC算法，出現(xiàn)最多的詞是“估算”，電壓“Approx”。這與SOC精度要求并不矛盾。因?yàn)殡娦颈旧硖匦裕?ldquo;當(dāng)前狀態(tài)”確實(shí)是隨著時(shí)間長(zhǎng)度、溫度、C值大小而變化的。例如，SOC 5%, ValusStatus Approx. 3200-3400mV。動(dòng)態(tài)的電壓和OCV值、靜態(tài)擱置時(shí)長(zhǎng)，都有一定的差異。這也恰恰是算法策略的難點(diǎn)和魅力所在。
SOC 可用范圍通過精準(zhǔn)細(xì)致的策略控制、精確的數(shù)值，確定下限值
綜合分析，SOC可用范圍優(yōu)化，就是確定電池不同條件、工況下的下限值。電池上限的緩存區(qū)間很小，可以挖掘的空間不大。上限的緩存主要是在充電安全方面，保證不過充為目的?？斐鋾r(shí)，充到SOC80%；慢充時(shí)，依靠涓流小電流充電，可以達(dá)到95%以上。電池下限值，主要是考慮放電工況，放電電流的變化能力，會(huì)影響動(dòng)力輸出或駕乘感受。同時(shí)，其緩存的寬度還是很大的。
