SOC估算:開路電壓修正的安時積分法
基本概念
開路電壓修正的安時積分法是一種結合了兩種SOC估算方法的混合技術:
安時積分法(庫侖計數法) - 通過電流積分計算SOC變化
開路電壓法 - 通過電池電壓與SOC的關系曲線進行校準
方法原理
- 安時積分法部分
SOC(t) = SOC(t?) + (1/C?) ∫[t?→t] η·I(τ) dτ
其中:
SOC(t):t時刻的荷電狀態
C?:電池額定容量(Ah)
η:充放電效率系數
I(τ):τ時刻的電流(充電為正,放電為負)
- 開路電壓修正部分
當電池靜置足夠長時間(通常2小時以上)后,測量開路電壓(OCV),通過OCV-SOC查表法獲得準確的SOC值,用于修正安時積分法的累積誤差。
實施步驟
連續工作階段:
使用安時積分法實時計算SOC
記錄充放電電流和持續時間
考慮溫度、老化等因素對效率η的影響
靜置階段:
當檢測到電池靜置且滿足OCV測量條件時
測量開路電壓
通過OCV-SOC關系曲線查找對應SOC值
用該值重置或修正當前SOC
誤差修正:
可采用加權平均或其他算法將OCV-SOC與積分法SOC融合
或直接以OCV-SOC值替換當前SOC
優缺點分析
優點:
結合了兩種方法的優勢
安時積分法適用于動態工況
OCV修正消除了累積誤差
實現相對簡單
缺點:
需要準確的OCV-SOC關系曲線
需要電池長時間靜置才能獲得可靠OCV
對電流測量精度要求高
仍需考慮溫度、老化等因素影響
改進方向
動態OCV估計:在非靜置狀態下估算OCV
多模型融合:結合其他估算方法如卡爾曼濾波
參數在線辨識:實時更新電池參數
機器學習方法:利用數據驅動提高精度
這種方法在電動汽車、儲能系統等領域有廣泛應用,是工程實踐中常用的SOC估算方案之一。