鋰電池廠商帶你認識動力電池SOC及SOC估算方法

來源：存能電氣  日期：2019-10-24 13:40  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商帶你認識動力電池SOC及SOC估算方法。動力電池是直接影響電動汽車動力性的重要因素。動力電池中的參數(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力電池SOC及SOC估算方法。

　　什么是動力電池的SOC？

　　眾所周知，電動汽車的最核心部分是動力電池，動力電池的重要性不言而喻。而動力電池的SOC顯示則是動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)的三項關(guān)鍵性技術(shù)。

　　SOC，即荷電狀態(tài)，用來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，常用百分數(shù)表示。其取值范圍為0~1，當SOC=0時表示電池放電完全，當SOC=1時表示電池完全充滿。電池SOC不能直接測量，只能通過電池端電壓、充放電電流及內(nèi)阻等參數(shù)來估算其大小。

　　SOC定義是針對動力電池單體，對于動力電池系統(tǒng)目前還沒有較統(tǒng)一的定義，實際使用過程中，較簡單的辦法是將動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來定義電池組的SOC。

　　動力電池SOC的測試方法

　　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

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

　?。?）放電試驗法

　　放電試驗法是將目標電池進行持續(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估算的標定方法或者用在蓄電池的后期維護工作上，在不知道電池SOC值的情況下采用此方法，相對簡單、可靠。

　?。?）安時計量法

　　安時計量法又稱電流積分法，安時積分法，安時計量法的原理是將電池在不同電流下的放電電量等價為某個具體電流下的放電電量，其主要思想是Peukert方程。

　　安時計量法計算電池SOC是相對較簡單的方法，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)心流進和流出電池的電量。

　?。?）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，間接地擬合出它與電池SOC之間的一一對應(yīng)關(guān)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(guān)系曲線。

　?。?）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，無需深入研究電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需提前從目標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)的一個重要參數(shù)，對其進行準確地估算是當今電池研究的一個難題和熱點。因此，如果能夠?qū)OC進行準確的估算，那么將會對電池的研究和發(fā)展起著舉足輕重的作用。