动力电池管理方案系统之SOC核心技术分析.doc

文档介绍：动力电池管理方案系统之SOC核心技术分析
动力电池管理方案系统之SOC核心技术分析
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动力电池管理方案系统之SOC核心技术分析
动力电池管理系统之 SOC核心技术分析
BMS:Batterymana和改进 SOC精确度的开展方向。
三、影响因素
SOC的准确性与动力电池密切相关，
即使用安时积分和开路
电压计算，但也需要其他影响因素的修正系数。开路电压、
瞬时电流、充放电倍率、环境温度、电池温度、停放时间、
自放电率、库伦效率、电阻特性、
SOC初值、DOD以及材
料特性和工艺等因素彼此相关， 共同决定和影响 SOC状态，
下面我们将一一分析。
■开路电压是指电池未接负载两端的电压值。由于开路电压稳定值与SOC的大小存在曲线对应关系，特定的电池批次产品能通过拟合开路电压与SOC的数值关系，通过电压来判定SOC值，但实际运行过程中：
温度越高，开路电压越高。温度升高，电解液粘度越低，介电常数提高，欧姆内阻降低，电压升高；电极活性材料利用率越高，活化极化降低，锂离子迁移阻力降低，电压升高，同时容量和放电功率提高。温度降低情况相反。〔配图以磷酸铁锂实验数据为参考〕
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内阻越低，开路电压越高。
充电使开路电压变高，因为受到电极极化影响，电化学反响速度赶不上充电电荷传递速度，形成极化电势，使充电过程中和结束后一段时间开路电压高于稳定值。倍率越大极化越大，瞬时电压与真实电压误差越大。〔这也是为何大电流充电电量不经用的原因——高倍率充电状态的电压值短时间
偏大导致SOC值偏大，此时SOC值如果未计入高倍率充电
误差系数将会失真严重〕放电情况相反。
■瞬时放电电流高，电子迁移出去但正价锂离子还未迁移出
去，使负极电势提高，正极得到电子但正价锂离子还未嵌入，
使正极电势降低，两者情况共同作用，使总开路电压降低。
倍率越高越明显，瞬时放电相反。
■温度越高，内阻越低，电解液离子迁移速度越快，电极活
性提高，相对可以提高电池的容量和输出功率。实际 SOC
因温度升高变高，温度降低而变低。
■停放时间一是因为极化电势的衰减，二是自放电导致电量
降低。当时间足够长，与自放电率的乘积便是电量修正减值。
■库伦效率是放出电量与充电电量的比值， 更好的库伦效率，
电池稳定性越好，容量折损越少，使用寿命越长。库伦效率
与温度、倍率放电、放电深度 DOD、循环次数等有关。
■SOC初值直接影响通过安时积分法和 OCV方法计算的瞬
时SOC，一般在电池均衡后标定准确，其影响因素与 SOC
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的同样。
DOD放电深度不同，稳定开路电压值也不同，如果过度充放电会造成电池不可逆的容量损失，过度充放会直接降低电池整体容量。
■内阻方面分交流内阻和直流内阻。功率和容量因素主要是直流内阻影响。直流内阻分为欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻