?????????SOC對于電池的壽命以及使用效率是至關(guān)重要的，對于鋰電池的SOC估算，有很多種，開路電壓、安時積分、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡等方法?？柭鼮V波、神經(jīng)網(wǎng)絡訓練這兩種方法目前只是處于理論階段，對于開發(fā)人員開發(fā)難度大。安時積分法、開路電壓法這兩種開發(fā)難度較小，是行業(yè)內(nèi)普遍的兩種SOC估算方法。

? ? ? ? 但是安時積分法、開路電壓法這兩種方法弊端也很明顯。安時積分法即采用AH累積的方法，對動態(tài)的鋰電池進行實時的SOC估算，這就對系統(tǒng)電流采集的精度要求非常高，如果誤差大，AH累積的容量那必將跟實際容量誤差大，導致SOC誤差大。同時該方法對SOC初始值依賴非常高，每次充放電都必須充滿至100%或者放完至0%，否則隨著時間的推移，SOC的偏差會越來越大。開路電壓校準法需要電池完全靜置的情況下去測量電池的輸出電壓，再根據(jù)OCV-SOC曲線進行校準。當電池的靜置時間不夠，同樣造成SOC偏差大，并且開路電壓法只能在電池處于靜置的情況下才能使用，電池處于動態(tài)則無法使用，因為不同倍率的充放電，鋰電池的動態(tài)電壓變化都不一樣，所以該方法存在一定的局限性。

? ? ? ? 基于安時積分法、開路電壓法這兩種的弊端，在這里給大家介紹一種方法，即開路電壓法+安時積分法兩種結(jié)合使用。使用開路電壓法在電池靜置時計算SOC的初始值，安時積分法計算電池動態(tài)的SOC值。

1、SOC-OCV關(guān)系

? ? ? ? 筆者在這里使用的是國軒的額定容量為52Ah、標定電壓3.2v，充放電電壓范圍在2.0v~3.65v磷酸鐵鋰電池做試驗。

? ? ? ? 室溫內(nèi)測試，忽略溫度對電池的影響。單體電池以1C的電流放電電壓至2.0v，靜置30min，再以1C的電流充電至電壓3.65v時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降為2.6A時停止充電，充電后靜置30min。然后再以1C的電流放電，每放5%容量，靜置1h，然后記錄靜置后的電壓數(shù)據(jù)，重復10次。數(shù)據(jù)如下：(如果量大，可以讓電池供應商提供SOC-OCV曲線)

? ? ? ? ?在SOH為1的情況下，將DOD/%可當作SOC，SOC-OCV曲線圖如下：

? ? ? ? ?通過上圖可以看出，鋰電池的SOC-OCV的線性關(guān)系并不是很好，在SOC100%到95%之間，電池OCV跳變很大，SOC在95%~65%之間，OCV變化很小，趨于平滑，SOC65%以下電池OCV開始有明顯變化，特別是5%時，跳變試變化。為此，考慮到是以5%為間隔記錄數(shù)據(jù)，筆者采用分段線性法，相鄰兩點之間做線性關(guān)系，計算出K、B兩個參數(shù)，再通過二分法查表，查出當前靜置電池的OCV電壓在那條線上，再代入相對應的函數(shù)，計算出當前SOC初始值。代碼實現(xiàn)如下：

if((uMidIndex != 0) || (uMidIndex != (tCELL_OVC_TABLE_LEN - 1)))
{
    if(uOcvValue > tCELL_OVC[uMidIndex])
	{
        uMidIndex -= 1;
		ufSolpe = 500/(tCELL_OVC[uMidIndex] - tCELL_OVC[uMidIndex + 1]);
        uCellSoc = 	(10000 -(uMidIndex*500)) - (ufSolpe*(tCELL_OVC[uMidIndex] -uOcvValue));
        return uCellSoc; 
    }
    else
    {
        ufSolpe = 500/(tCELL_OVC[uMidIndex] - tCELL_OVC[uMidIndex + 1]);
        uCellSoc = 	(10000 -(uMidIndex*500)) - (ufSolpe*(tCELL_OVC[uMidIndex] -uOcvValue));
        return uCellSoc; 
    }
}

? ? ? ? 通過上述的方法進行測試驗證，發(fā)現(xiàn)當電池充至SOC100%，靜置1h后，SOC直接跳變?yōu)?5.3%，放電SOC至0%后，靜置1h，發(fā)現(xiàn)SOC直接跳變?yōu)?.8%左右，查看鋰電池資料發(fā)現(xiàn)，靜置時，鋰電池的電壓在2.9~3.0v之間，電池的電接近放完，電壓在3.3~3.4V之間，電池滿電。結(jié)合SOC-OCV曲線，我做了幾點條件，需滿足這些條件才SOC可以進行開路電壓的校準，否則SOC不進行校準，繼續(xù)保持當前值。

1、0%<SOC<100%?

2、開路電壓<3.3V

3、需靜置1h

#define SOC_OCV_Adjust_TIEME 7200 		//50*12*60靜置60min 等電池電壓穩(wěn)定
uTimes ++ ;
if((uTimes >= SOC_OCV_Adjust_TIEME) &&
 (tRealData.uCellVol < 10000)&& (tRealData.uCellVol!= 0))
  {
       if(tRealData.uCellVol <= 3324) //單體電壓在3.3V之內(nèi)不修正
		{
            tRealData.uCellSoc = Search_OCV_Table(tRealData.uCellVol);
        }
        else
        {
            tRealData.uCellSoc = tRealData.uCellSoc;
        }
  }
else
{
     tRealData.uCellSoc = tRealData.uCellSoc;
}      
        

下一節(jié)介紹怎么將開路電壓校準結(jié)合安時積分法估算SOC。

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到了這里，關(guān)于基于開路電壓+安時積分法估算鋰電池SOC(一)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！