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鋰電池廠商帶你認(rèn)識(shí)動(dòng)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:

  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?

動(dòng)力電池SOC.jpg

  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。

 ?。?)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。

 ?。?)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。

 ?。?)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(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。

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