計算動力電池SOC的方法有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-08 16:13
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目前己經(jīng)出現(xiàn)了很多較為精確的SOC估算方法，下面列舉幾種主要的方法：
1、放電測試法
放電測試法將動力電池以一定的放電倍率(一般為0.3C或1C)進行恒流放電至電池的截止電壓，將恒值電流(C0.3C或1C)乘以放電所用的時間可以得到電池放出的電量，即電池SOC值。
該方法常被用來作為電池容量測試的參考標準，適用于各種類型的動力電池。但是，這種方法的測試條件比較嚴格，需要電流恒定且測量準確，以至于只能局限于實驗室環(huán)境下所測得的數(shù)據(jù)。在實際應用中，電流大小并非恒定，且電流經(jīng)常會被迫中斷，也需要消耗過多的時間，不可能有實驗室中穩(wěn)定、可靠的理想環(huán)境，因此，該方法不適合實際應用。
2、開路電壓法
開路電壓法是根據(jù)電池的開路電壓(OpenCircuitVoltage，OCV)與電池內(nèi)部鋰離子濃度之間的變化關系，間接地擬合出它與電池SOC之間的一一對應關系。在進行實際操作時，需要將電池充滿電量后以固定的放電倍率(一般取1C)進行放電，直到電池的截止電壓時停止放電，根據(jù)該放電過程獲得OCV與SOC之間的關系曲線。當電池處于實際工作狀態(tài)時便能根據(jù)電池兩端的電壓值，通過查找OCV-SOC關系表得到當前的電池SOC。
盡管該方法對各種蓄電池都有效，但也存在自身缺陷：首先，測量OCV前必須將目標電池靜置1h以上，從而使電池內(nèi)部電解質(zhì)均勻分布以便獲得穩(wěn)定的端電壓;其次，電池處于不同溫度或不同壽命時期時，盡管開路電壓一樣，但實際上的SOC可能差別較大，長期使用該方法其測量結果并不能保證完全準確。因此，開路電壓法與放電試驗法一樣，并不適用于運行中的電池SOC估算。
3、電流積分法
電流積分法也叫安時計量法，是目前在電池管理系統(tǒng)領域中應用較為普遍的SOC估算方法之一，其本質(zhì)是在電池進行充電或放電時，通過累積充進或放出的電量來估算電池的SOC，同時根據(jù)放電率和電池溫度對估算出的SOC進行一定的補償。如果將電池在充放電初始狀態(tài)時的SOC值定義為SOCt0，那么t時刻后的電池剩余容量SOC則為：
與其它SOC估算方法相比，電流積分法相對簡單可靠，并且可以動態(tài)地估算電池的SOC值，因此被廣泛使用。但該方法也存在兩方面的局限性：其一，電流積分法需要提前獲得電池的初始SOC值，并且要對流入或流出電池的電流進行精確采集，才能使估算誤差盡可能小;其二，該方法只是以電池的外部特征作為SOC估算依據(jù)，在一定程度上忽視了電池自放電率、老化程度和充放電倍率對電池SOC的影響，長期使用也會導致測量誤差不斷累積擴大，因此需要引入相關修正系數(shù)對累積誤差進行糾正。
1、放電測試法
放電測試法將動力電池以一定的放電倍率(一般為0.3C或1C)進行恒流放電至電池的截止電壓，將恒值電流(C0.3C或1C)乘以放電所用的時間可以得到電池放出的電量，即電池SOC值。
該方法常被用來作為電池容量測試的參考標準，適用于各種類型的動力電池。但是，這種方法的測試條件比較嚴格，需要電流恒定且測量準確，以至于只能局限于實驗室環(huán)境下所測得的數(shù)據(jù)。在實際應用中，電流大小并非恒定，且電流經(jīng)常會被迫中斷，也需要消耗過多的時間，不可能有實驗室中穩(wěn)定、可靠的理想環(huán)境，因此，該方法不適合實際應用。
2、開路電壓法
開路電壓法是根據(jù)電池的開路電壓(OpenCircuitVoltage，OCV)與電池內(nèi)部鋰離子濃度之間的變化關系，間接地擬合出它與電池SOC之間的一一對應關系。在進行實際操作時，需要將電池充滿電量后以固定的放電倍率(一般取1C)進行放電，直到電池的截止電壓時停止放電，根據(jù)該放電過程獲得OCV與SOC之間的關系曲線。當電池處于實際工作狀態(tài)時便能根據(jù)電池兩端的電壓值，通過查找OCV-SOC關系表得到當前的電池SOC。
盡管該方法對各種蓄電池都有效，但也存在自身缺陷：首先，測量OCV前必須將目標電池靜置1h以上，從而使電池內(nèi)部電解質(zhì)均勻分布以便獲得穩(wěn)定的端電壓;其次，電池處于不同溫度或不同壽命時期時，盡管開路電壓一樣，但實際上的SOC可能差別較大，長期使用該方法其測量結果并不能保證完全準確。因此，開路電壓法與放電試驗法一樣，并不適用于運行中的電池SOC估算。
3、電流積分法
電流積分法也叫安時計量法，是目前在電池管理系統(tǒng)領域中應用較為普遍的SOC估算方法之一，其本質(zhì)是在電池進行充電或放電時，通過累積充進或放出的電量來估算電池的SOC，同時根據(jù)放電率和電池溫度對估算出的SOC進行一定的補償。如果將電池在充放電初始狀態(tài)時的SOC值定義為SOCt0，那么t時刻后的電池剩余容量SOC則為：
與其它SOC估算方法相比，電流積分法相對簡單可靠，并且可以動態(tài)地估算電池的SOC值，因此被廣泛使用。但該方法也存在兩方面的局限性：其一，電流積分法需要提前獲得電池的初始SOC值，并且要對流入或流出電池的電流進行精確采集，才能使估算誤差盡可能小;其二，該方法只是以電池的外部特征作為SOC估算依據(jù)，在一定程度上忽視了電池自放電率、老化程度和充放電倍率對電池SOC的影響，長期使用也會導致測量誤差不斷累積擴大，因此需要引入相關修正系數(shù)對累積誤差進行糾正。
