SOC四元新型电动汽车锂电池管理系统的研究与实现

1安时积分法

安时法基于的原理较为简单。它是对电流实时进行积分得到充入电池和从电池放出的电量。它对电池的电量情况进行长时间的记录和监测，从而能够给出任意时刻电池的安时电量。该方实现起来较简单，受电池本身情况的限制小，宜于发挥微机监测的优点。但在有干扰时，积分值会产生偏差，因而要提高电流测量的精度和采取有效的滤波措施。

2电池安时积分模型的建立

我们的估测方法也是基于安时法，通过精确的安时计量来跟踪电池的SOC，其间充分考虑了温度补偿、容量老化补偿、自放电补偿、充电率补偿、放电率补偿、不一致性影响。

系统中SOC估计的核心在于精确的安时计量，电流I对时间t积分即为流进流出电池安时数，记为Qused(当放电时Qused为正，充电时Qused为负)，在用当前电池的剩余电量Qres减去Qused，即得出电池经过充放电后电池所剩的电量，然后除以电池的总电量得出SOC值：

当然由于影响电池的因素很多，导致电池的状态不断变化，这种不断的变化相应的影响了SOC的计量，而且由此造成的积累误差可能越来越大，造成SOC值的不准确。为此有必要研究影响SOC的因素，以减少这些因素所带来的误差。3 SOC预测的补偿

电池不是一个简单的模型，它的电量会受到温度、放电率、自放电、老化、不一致性等多种因素影响，其中有些因素对电量估计的影响很大，忽略这些因素将给电量估测带来较大的偏差。因此剩余电量计量过程应该考虑多种因素影响而不应该是简单的累加。

首先我们规定一个标准情况，包括标准温度TS，标准放电电流IS，标准剩余电量QS。在试验过程中，我们定义标准温度TS=20℃，标准放电电流IS=18A(即1C放电电流)，QS就是在标准温度标准放电电流下电池所能放出的电量。

另外需要说明的是，由于我们的研究对象是整组电池，所以要考虑电池组中性能最差的电池，以其性能作为电池组的性能参考依据。

经过研究发现SOC误差主要来源之一在于总电量的误差，如下式：

其中Kn表示电池的标称容量，Ia表示平均电流，T表示电池温度，A表示电池的衰老因子。从上式可以知道电流、温度、衰老因子是主要影响总容量的因素，以下我们将分类讨论它们的补偿技术

3.1充电率补偿

根据电池厂深圳雷天公司提供的电池多轮充放电循环试验数据表明，在充电过程中，实际上的充电效率大概在97%左右，因此我们在SOC估计中可取充电效率因子μ(SOC)=0.97.

3.2放电率补偿

电池在不同电流下放电时所放出的电量是不同的。我们经过实验发现，电池容量同放电电流的关系基本如图所示。

对于容量修正，目前得到广泛接受的是Peukert于1898年提出的经验公式

式中I——放电电流(A) t——放电时间(h)

n——与电池类型有关常数k——与活性物质量有关常数。