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锂电池SOC是什么?动力电池系统SOC可用范围的计算
锂电池SOC是什么?动力电池系统SOC可用范围的计算
  • 发布时间:2020-03-11 16:45

锂电池SOC是什么?动力电池系统SOC可用范围的计算

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锂电池SOC是什么?动力电池系统SOC可用范围的计算。SOC是锂电池可用容量和额定容量的百分比,是现在国内外比较普遍采用的方法。动力电池系统的SOC需要实现实时在线估算,因此电池的剩余容量多利用车载状态较容易测量的电流、时间、电压和内阻等参数输入预设的模型和算法中进行估算得到。
 
一、锂电池SOC是什么?
锂电池的SOC简单的说就是电池还剩下多少电;SOC是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是以SOC为基础的,所以它的精度和健壮性极其重要。SOC是电荷状态,主要用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。
 
SOC定义是针对动力锂电池单体,对于动力电池系统目前还没有较统一的定义,实际使用过程中,较简单的办法是将动力电池组等效为电池单体。为确保锂电池的安全性,常使用性能最差电池单体的SOC来定义电池组的SOC。
 
SOC作为充放电的重要阈值,对锂电池起到调节和保护作用。从定义看直接决定SOC数值的是两个参数,锂电池的最大可用容量和当前电量。从各种算法都要用到的参数看,锂电池端电压和回路电流是最重要的测量参数。
 
 
二、动力电池系统SOC可用范围的计算
动力锂电池是电动汽车中的核心组成部分,没有动力电池电动汽车是无法启动的。动力锂电池是直接影响电动汽车动力性的重要因素。
 
SOC可用范围:SOC范围减掉SOC的缓冲区域剩下的部分,就是SOC可用范围了。动力电池SOC的计算方式很多,但都只是计算值,只能作为参考用。SOC的测试都要分两部分进行:
 
第一部分:充电过程
可以根据电池充电特性曲线(充电电流、电压变化曲线与电池容量的关系),模拟计算出,电池被充足电的状态。
 
第二部分:放电过程
可以根据电池放电特性曲线,模拟出电池的剩余容量。
 
动力电池系统在其应用SOC范围内必须满足整车负载的峰值放电功率要求,保证电池系统具有的峰值放电能力大于负载的最大功率需求;同时为了尽可能多的接受回收的能量,应满足所设定的峰值充电功率/回充功率要求。
 
由于动力电池系统的充放电功率能力主要受选用的单体电池功率能力限制,其中在低温、低SOC条件下,单体电池的放电功率会受到限制;在低温、高SOC条件下,单体电池的充电/回充功率会受到限制。因此需要结合整车动力系统峰值功率需求,定义SOC可用范围。
 
SOC可用范围大小关键还是由锂电池参数的准确,以及BMS算法的精度决定的。同时在保证电池安全的前提下,面对各种工况BMS策略和算法不能一刀切,更需要精准多层次实现。在锂电池安全的前提下把电池能力用足,优化最大化SOC可用范围。
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