安時積分法

安時積分法鋰電池已被廣泛套用於工業、日常生活等領域,對電池荷電狀態(SOC)的估算已成為電池管理的重要環節。但是,由於電池結構複雜,電池的荷電狀態受放電電流、電池內部溫度、自放電、老化等因素的影響,使得SOC 的估算困難。

目前SOC 估算方法有:開路電壓法、安時積分法、內阻法、神經網路和卡爾曼濾波法,開路電壓法由於要預計開路電壓,因此需要長時間靜置電池組,內阻法存在著估算內阻的困難,在硬體上也難以實現,神經網路和卡爾曼濾波法則由於系統設定的困難,而且在電池管理系統中套用時成本很高,不具備優勢,因此相對於開路電壓法、內阻法、神經網路和卡爾曼濾波法本而言,安時積分由於簡單,有效而常被採用。

Ah積分法估計電池電量

Ah積分法是最常用的SOC估計方法。如果充放電起始狀態記為SOC0,那么當前狀態的SOC為:

安時積分法 安時積分法

Ah積分法套用中若電流測量不準,將造成SOC計算誤差,長期積累,誤差越來越大;要考慮電池充放電效率;在高溫狀態和電流波動劇烈的情況下,誤差較大;電流測量可通過使用高性能電流感測器解決,但成本增加;解決電池充放電效率要通過事前大量實驗,建立電池充放電效率經驗公式。Ah積分法可用於所有電動汽車電池,若電流測量準確,有足夠的估計起始狀態的數據,它是一種簡單、可靠的SOC估計方法。相對於開路電壓法的長期存放或靜置來獲取開路電壓,安時積分法更加可靠。

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圖1 SOC估計simulink模型

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