SOC四元新型電動(dòng)汽車(chē)鋰電池管理系統的研究與實(shí)現

將n代入(16.a)即可求得k值，有了n和k值就可得任意放電率下的容量。

所以，在計算SOC時(shí)必須考慮放電率因素。由于電動(dòng)汽車(chē)用電池放電電流值并不恒定，有必要規定一個(gè)參考電流，在計算SOC時(shí)，將其他放電電流放出的電量折算到參考標準電流所放的電量，以消除不同放電電流對SOC值計算所帶來(lái)的誤差。3.3容量老化補償

電池衰老是指電池在使用過(guò)程中，電池內部的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生變化，從而改變電池的某些特性。在對電池的研究過(guò)程中，我們發(fā)現隨著(zhù)電池使用的循環(huán)次數的增加，電池的總容量是在變化的。當新的電池開(kāi)始使用時(shí)，它內部的化學(xué)物質(zhì)并沒(méi)有充分反映，當經(jīng)過(guò)多次的充放電后，內部的化學(xué)物質(zhì)反應將愈來(lái)愈充分，表現出電池總容量在相同條件下將迅速增加，隨后電池總容量進(jìn)入緩慢增長(cháng)期，當達到最大值后，開(kāi)始逐漸降低。它們的定性關(guān)系如圖。

其中Ahref是參考電池容量，它一般為電池容量在整個(gè)使用過(guò)程中的電池最大容量。Ahcyc為在某一衰老點(diǎn)的電池容量，它由衰老過(guò)程中電池端電壓和電池容量關(guān)系曲線(xiàn)確定。最后SOC的計算轉換式確定如下：

其中SOCcak為沒(méi)有進(jìn)行老化補償的SOC值，SOCage為老化補償后的值。

本系統中，老化補償的具體做法如下：用電池所有流進(jìn)流出的安時(shí)數累加總值折算成電池循環(huán)次數，系統中存儲有電池老化曲線(xiàn)，這樣就可查出老化因子進(jìn)行老化補償。老化曲線(xiàn)由電池廠(chǎng)家提供，可以按兩種方式給出。一種用電池深放電循環(huán)次數，這種方法的缺點(diǎn)是在電動(dòng)車(chē)實(shí)際運行過(guò)程中不好判斷。另一種便是我們采用的按總安時(shí)數給出。

3.4溫度補償

對于電池，溫度高時(shí)，電池內部化學(xué)活性物質(zhì)活動(dòng)增強，這樣反應充分，有更多的化學(xué)能轉化為電能，導致電池總容量的增加。這樣當電池溫度變化時(shí)，就會(huì )導致SOC計量的不準確。通過(guò)實(shí)驗可以得出鋰電池在幾個(gè)關(guān)鍵溫度測量點(diǎn)的實(shí)際放電有效電量。

在軟件設計中，我們利用對所給出的幾個(gè)關(guān)鍵測量點(diǎn)進(jìn)行分段曲線(xiàn)擬和，構造出電池在不同溫度下的容量曲線(xiàn)。再將當前放電溫度下電池的有效容量折算到20℃下的有效容量，這樣就完成了電池在放電下的溫度補償。當溫度變化時(shí)，對照容量曲線(xiàn)就可修正電池的總容量。3.5自放電補償

對于不同類(lèi)型的電池，自放電速度是不一樣的。而且，不同類(lèi)型的電池，影響自放電的主要因素也不完全一樣。影響自放電的因素，有溫度、電池的剩余電量等。當溫度愈髙，SOC愈大，自放電程度越深。電池廠(chǎng)商給出的參數說(shuō)明，在充電較滿(mǎn)的狀態(tài)下，前3天電池的自放電最嚴重。而且，自放電隨溫度不同也有較大差別。表給出不同溫度下擱置3天電池自放電率。

在我們構造的模型中，可以根據上表采用線(xiàn)性插值來(lái)近似計算電池自放電損失的能量。系統硬件中設有一片時(shí)鐘芯片PCF8583，每次系統上電開(kāi)機時(shí)就可以計算出和上次關(guān)機之間的時(shí)間間隔，同時(shí)根據溫度傳感器采集的電池環(huán)境溫度，依照電池廠(chǎng)商提供的自放電率與靜置天數、溫度的關(guān)系曲線(xiàn)，來(lái)修正電池的剩余電量，進(jìn)而對SOC的預測做出相應的補償。

4電池不一致性對SOC的影響

電池組是由若干個(gè)單體電池串聯(lián)組成的。由于各單體電池容量的不一致，以串聯(lián)的電池組為對象對電池組進(jìn)行充放電，而不考慮單體電池的容量差別，就不可避免地會(huì )導致某些單體電池的過(guò)充、過(guò)放或充電不足。影響了電池的有效利用。

由于電池的不一致性，在預測SOC時(shí)應以性能最差的電池作為預測的依據。如圖所示為