鋰電池SOC是什么?動(dòng)力電池系統(tǒng)SOC可用范圍的計(jì)算。SOC是鋰電池可用容量和額定容量的百分比,是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外比較普遍采用的方法。動(dòng)力電池系統(tǒng)的SOC需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線估算,因此電池的剩余容量多利用車(chē)載狀態(tài)較容易測(cè)量的電流、時(shí)間、電壓和內(nèi)阻等參數(shù)輸入預(yù)設(shè)的模型和算法中進(jìn)行估算得到。
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一、鋰電池SOC是什么?
鋰電池的SOC簡(jiǎn)單的說(shuō)就是電池還剩下多少電;SOC是BMS中最重要的參數(shù),因?yàn)槠渌磺卸际且許OC為基礎(chǔ)的,所以它的精度和健壯性極其重要。SOC是電荷狀態(tài),主要用來(lái)反映電池的剩余容量,其數(shù)值上定義為剩余容量占電池容量的比值。
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SOC定義是針對(duì)動(dòng)力鋰電池單體,對(duì)于動(dòng)力電池系統(tǒng)目前還沒(méi)有較統(tǒng)一的定義,實(shí)際使用過(guò)程中,較簡(jiǎn)單的辦法是將動(dòng)力電池組等效為電池單體。為確保鋰電池的安全性,常使用性能最差電池單體的SOC來(lái)定義電池組的SOC。
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SOC作為充放電的重要閾值,對(duì)鋰電池起到調(diào)節(jié)和保護(hù)作用。從定義看直接決定SOC數(shù)值的是兩個(gè)參數(shù),鋰電池的最大可用容量和當(dāng)前電量。從各種算法都要用到的參數(shù)看,鋰電池端電壓和回路電流是最重要的測(cè)量參數(shù)。
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二、動(dòng)力電池系統(tǒng)SOC可用范圍的計(jì)算
動(dòng)力鋰電池是電動(dòng)汽車(chē)中的核心組成部分,沒(méi)有動(dòng)力電池電動(dòng)汽車(chē)是無(wú)法啟動(dòng)的。動(dòng)力鋰電池是直接影響電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性的重要因素。
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SOC可用范圍:SOC范圍減掉SOC的緩沖區(qū)域剩下的部分,就是SOC可用范圍了。動(dòng)力電池SOC的計(jì)算方式很多,但都只是計(jì)算值,只能作為參考用。SOC的測(cè)試都要分兩部分進(jìn)行:
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第一部分:充電過(guò)程
可以根據(jù)電池充電特性曲線(充電電流、電壓變化曲線與電池容量的關(guān)系),模擬計(jì)算出,電池被充足電的狀態(tài)。
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第二部分:放電過(guò)程
可以根據(jù)電池放電特性曲線,模擬出電池的剩余容量。
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動(dòng)力電池系統(tǒng)在其應(yīng)用SOC范圍內(nèi)必須滿(mǎn)足整車(chē)負(fù)載的峰值放電功率要求,保證電池系統(tǒng)具有的峰值放電能力大于負(fù)載的最大功率需求;同時(shí)為了盡可能多的接受回收的能量,應(yīng)滿(mǎn)足所設(shè)定的峰值充電功率/回充功率要求。
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由于動(dòng)力電池系統(tǒng)的充放電功率能力主要受選用的單體電池功率能力限制,其中在低溫、低SOC條件下,單體電池的放電功率會(huì)受到限制;在低溫、高SOC條件下,單體電池的充電/回充功率會(huì)受到限制。因此需要結(jié)合整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)峰值功率需求,定義SOC可用范圍。
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SOC可用范圍大小關(guān)鍵還是由鋰電池參數(shù)的準(zhǔn)確,以及BMS算法的精度決定的。同時(shí)在保證電池安全的前提下,面對(duì)各種工況BMS策略和算法不能一刀切,更需要精準(zhǔn)多層次實(shí)現(xiàn)。在鋰電池安全的前提下把電池能力用足,優(yōu)化最大化SOC可用范圍。