鋰電池廠商帶你認(rèn)識(shí)動(dòng)力電池SOC及SOC估算方法

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-10-24 13:40  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商帶你認(rèn)識(shí)動(dòng)力電池SOC及SOC估算方法。動(dòng)力電池是直接影響電動(dòng)汽車動(dòng)力性的重要因素。動(dòng)力電池中的參數(shù)有很多，SOC就是其中的一種，下面就由存能電氣鋰電池廠商技術(shù)人員為您講解一下動(dòng)力電池SOC及SOC估算方法。

　　什么是動(dòng)力電池的SOC？

　　眾所周知，電動(dòng)汽車的最核心部分是動(dòng)力電池，動(dòng)力電池的重要性不言而喻。而動(dòng)力電池的SOC顯示則是動(dòng)力電池管理工作的關(guān)鍵內(nèi)容。電池組的均衡技術(shù)，快速充電技術(shù)和電池SOC估算是電池管理系統(tǒng)的三項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。

　　SOC，即荷電狀態(tài)，用來(lái)反映電池的剩余容量，其數(shù)值上定義為剩余容量占電池容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。其取值范圍為0~1，當(dāng)SOC=0時(shí)表示電池放電完全，當(dāng)SOC=1時(shí)表示電池完全充滿。電池SOC不能直接測(cè)量，只能通過電池端電壓、充放電電流及內(nèi)阻等參數(shù)來(lái)估算其大小。

　　SOC定義是針對(duì)動(dòng)力電池單體，對(duì)于動(dòng)力電池系統(tǒng)目前還沒有較統(tǒng)一的定義，實(shí)際使用過程中，較簡(jiǎn)單的辦法是將動(dòng)力電池組等效為電池單體。為確保電池的安全性，常使用性能最差電池單體的SOC來(lái)定義電池組的SOC。

　　動(dòng)力電池SOC的測(cè)試方法

　　第一部分：充電過程

　　可以根據(jù)電池充電特性曲線，模擬計(jì)算出，電池被充足電的狀態(tài)。

　　第二部分：放電過程

　　可以根據(jù)電池放電特性曲線，模擬出電池的剩余容量。

　　電池SOC的估算方法概述

　　準(zhǔn)確估算電池SOC，一方面來(lái)源于電動(dòng)汽車的要求，從充分發(fā)揮電池能力和提高安全性兩個(gè)角度對(duì)電池進(jìn)行高效管理；另一方面，電動(dòng)汽車電池在使用過程中表現(xiàn)的高度非線性，使準(zhǔn)確估計(jì)SOC具有很大難度。

　　（1）放電試驗(yàn)法

　　放電試驗(yàn)法是將目標(biāo)電池進(jìn)行持續(xù)的恒流放電直到電池的截止電壓，將此放電過程所用的時(shí)間乘以放電電流的大小值，即作為電池的剩余容量。該方法一般作為電池SOC估算的標(biāo)定方法或者用在蓄電池的后期維護(hù)工作上，在不知道電池SOC值的情況下采用此方法，相對(duì)簡(jiǎn)單、可靠。

　　（2）安時(shí)計(jì)量法

　　安時(shí)計(jì)量法又稱電流積分法，安時(shí)積分法，安時(shí)計(jì)量法的原理是將電池在不同電流下的放電電量等價(jià)為某個(gè)具體電流下的放電電量，其主要思想是Peukert方程。

　　安時(shí)計(jì)量法計(jì)算電池SOC是相對(duì)較簡(jiǎn)單的方法，該方法只是關(guān)注該系統(tǒng)的外部特征，在電量估算過程中，只關(guān)心流進(jìn)和流出電池的電量。

　　（3）開路電壓法

　　開路電壓法是根據(jù)電池的開路電壓與電池內(nèi)部鋰離子濃度之間的變化關(guān)系，間接地?cái)M合出它與電池SOC之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，需要將電池充滿電量后以固定的放電倍率進(jìn)行放電，直到電池的截止電壓時(shí)停止放電，根據(jù)該放電過程獲得OCV與SOC之間的關(guān)系曲線。

　　（4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是模擬人腦及其神經(jīng)元用以處理非線性系統(tǒng)的新型算法，無(wú)需深入研究電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需提前從目標(biāo)電池中提取出大量符合其工作特性的輸入與輸出樣本，并將其輸入到使用該方法所建立系統(tǒng)中，就能獲得運(yùn)行中的SOC值。

　　總結(jié)：電池荷電狀態(tài)SOC作為描述電池狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確地估算是當(dāng)今電池研究的一個(gè)難題和熱點(diǎn)。因此，如果能夠?qū)OC進(jìn)行準(zhǔn)確的估算，那么將會(huì)對(duì)電池的研究和發(fā)展起著舉足輕重的作用。