安时积分法
安时积分法锂电池已被广泛应用于工业、日常生活等领域,对电池荷电状态(SOC)的估算已成为电池管理的重要环节。但是,由于电池结构复杂,电池的荷电状态受放电电流、电池内部温度、自放电、老化等因素的影响,使得SOC 的估算困难。
SOC 估算方法有:开路电压法、安时积分法、内阻法、神经网络和卡尔曼滤波法,开路电压法由于要预计开路电压,因此需要长时间静置电池组,内阻法存在着估算内阻的困难,在硬件上也难以实现,神经网络和卡尔曼滤波法则由于系统设置的困难,而且在电池管理系统中应用时成本很高,不具备优势,因此相对于开路电压法、内阻法、神经网络和卡尔曼滤波法本而言,安时积分由于简单,有效而常被采用。
基本内容
Ah积分法估计电池电量
Ah积分法是最常用的SOC估计方法。如果充放电起始状态记为SOC0,那么当前状态的SOC为:
Ah积分法应用中若电流测量不准,将造成SOC计算误差,长期积累,误差越来越大;要考虑电池充放电效率;在高温状态和电流波动剧烈的情况下,误差较大;电流测量可通过使用高性能电流传感器解决,但成本增加;解决电池充放电效率要通过事前大量实验,建立电池充放电效率经验公式。Ah积分法可用于所有电动汽车电池,若电流测量准确,有足够的估计起始状态的数据,它是一种简单、可靠的SOC估计方法。相对于开路电压法的长期存放或静置来获取开路电压,安时积分法更加可靠。
图1 SOC估计simulink模型