磷酸铁锂电池SOC的作用及估算方法
来源：宝鄂实业
2019-12-15 20:24
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磷酸铁锂电池SOC的影响及估算方法。随着电池技术的发展，出现了许多估算电池荷电状态的方法。磷酸铁锂电池的荷电状态估计是为了更好地应用电池作为动力电池。电力磷酸铁锂电池SOC计算是电力电池BMS运行的重要前提。准确估算电池荷电状态可以提高电池安全性能，有效保护电池，延长电池寿命，提高电池效率。
电池荷电状态，全称充电状态，也称剩余电量，是指电池经过一段时间的使用或长期使用后剩余放电电量与完全充电状态的比值，常用百分数来表示。
磷酸铁锂电池JPG
磷酸铁锂电池SOC
随着能源危机和环境问题的加剧，磷酸铁锂电池组作为一种新型高效绿色能源，近10年来发展迅速，广泛应用于电子产品、电动汽车、储能电源等领域。为了提高磷酸铁锂电池的安全性和使用寿命，有必要对电池进行有效的控制和管理。
磷酸铁锂电池的荷电状态是电池管理系统中最重要的参数之一，是系统其他功能的基础。因此，实时准确的估计电池荷电状态具有重要的现实意义。
随着电动汽车的发展，电池管理系统(BMS)得到了广泛的应用。为了充分发挥电池系统的动力性能,改善其使用安全,防止电池过度充电和过放电,延长磷酸亚铁锂电池的使用寿命,优化驾驶和提高电动汽车的性能,BMS系统需要准确估计电池的带电状态,即SOC。SOC是描述电池充放电能力的重要参数。
电池荷电状态估计的精度越高，相同容量下的电池续航里程越高。高精度的SOC估计可以最大限度地利用锂电池。
磷酸铁锂电池荷电状态的估算方法
由于锂电池的荷电状态与温度、极化效应、电池寿命等诸多因素有关，并且是高度非线性的，为了提高荷电状态估计的准确性，有必要对测量方法、电池模型和估计算法进行深入研究。国内外常用的方法有:放电试验法、安培时法、开路电压法、内阻法、卡尔曼滤波法、线性模型法和神经网络法。
目前，SOC的估计方法很多，但都存在一定的缺陷。
1)放电测试方法要求磷酸铁锂电池处于恒放电状态，测量时间长;
2)安培小时法易受电流测量精度的影响，在高温或电流波动剧烈的情况下测量精度很差;
3)采用开路电压法进行SOC估计时，磷酸铁锂电池必须长期放置才能达到稳定状态。另外，它只适用于电池电流变化不大的情况下的SOC估计，不能满足在线检测的要求;
4)内阻法需要准确测量电池的内阻。电池的内阻一般为毫欧级，对测量仪器的要求很高，在实际应用中比较困难;
5)卡尔曼滤波是目前广泛使用的一种估计方法，它对电池模型的依赖性很强。为了获得准确的SOC，需要建立一个相对准确的电池模型，电池模型的准确性与复杂度成正比。
6)线性模型大致可分为等效电路模型和简化电化学模型。等效电路模型大多采用简单的evein模型，但如果采用较为复杂的电路模型，模型参数的辨识和状态方程的建立将是一个很大的挑战。由于模型的简化，不能充分反映电池的内部规律，会造成较大的估计误差。
