鋰電池各種狀態(tài)估計之間的關(guān)系是什么樣的
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-29 17:48
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鋰電池溫度估計是其他狀態(tài)估計的基礎(chǔ),SOC估計受到SOH的影響,SOF是由SOC、SOH、SOS以及電池溫度共同確定的,SOE則與SOC、SOH、電池溫度、未來工況有關(guān)。鋰電池的荷電狀態(tài)、能量狀態(tài)、剩余使用能量、健康狀態(tài)都是電池的隱形狀態(tài),不能由測量設(shè)備直接獲取。
溫度對電池性能影響較大,目前一般只能測得電池表面溫度,而電池內(nèi)部溫度需要使用熱模型進(jìn)行估計;鋰電池適宜的工作溫度為15~35℃,而電動汽車的實際工作溫度為-30~50℃,因此必須對電池進(jìn)行熱管理,低溫時需要加熱,高溫時需要冷卻。
鋰電池SOH是電池管理系統(tǒng)中最重要的參數(shù)之一,精確掌握電池組SOH可以為其自身的檢測與診斷提供依據(jù),有助于及時了解電池組各單體電池的健康狀態(tài),及時更換老化的單體電池,提高電池組的整體壽命,進(jìn)一步提高電動車的動力性能。
鋰電池SOH表征當(dāng)前電池相對于新電池存儲電能的能力,以百分比的形式表示電池從壽命開始到壽命結(jié)束期間所處的狀態(tài),用來定量描述當(dāng)前電池的性能狀態(tài);鋰電池的性能指標(biāo)較多,國內(nèi)外對SOH有多種定義,概念上缺乏統(tǒng)一,目前SOH的定義主要體現(xiàn)在容量、電量、內(nèi)阻、循環(huán)次數(shù)和峰值功率等幾個方面。
鋰電池SOC設(shè)計了針對動力電池的荷電狀態(tài)估計觀測器,利用測得電流和電壓值分別作為觀測器的輸入和觀測值,結(jié)合雙自適應(yīng)衰減擴(kuò)展卡爾曼濾波估計出觀測器中的電池荷電狀態(tài)。
鋰電池能量狀態(tài)SOE表示電池當(dāng)前條件下可釋放的能量與電池最大可用能量的比值,是反映電池能量使用情況的重要指標(biāo)。電池SOE的估計方法不同于SOC,不僅受電池負(fù)載電流的影響,還和電池端電壓相關(guān)。在鋰電池使用過程中,當(dāng)電池溫度和電池充放電倍率變化時,電池的放電率會隨之改變并影響電池的SOE。
對于電動汽車而言,SOF可以被定義為某一特定時刻,電池組可以提供給電機(jī)等各種電氣負(fù)載的功率,可以簡單地認(rèn)為,SOF是SOC及溫度的函數(shù)。實際上,對于很多電動汽車的動力系統(tǒng)來說,BMS不僅要估算特定時刻電池組對外輸出的功率SoF,還要提供電池組允許充電的最大功率SoF2。
















