锂离子电池荷电状态估计的模型研究

锂离子电池荷电状态估计的模型研究

1电池soc值的测量as是所选字段的英文翻译。它意味着电池负荷的剩余状态。这是影响电池工作的最重要参数之一。在纯电动汽车的工作状态下,电池的剩余电量占整个电池容量的百分比。当SOC值达到100%的时候说明电池充电已经达到了饱和的状态;当SOC值达到0%的时候说明对电池进行了放电,并且已经放到能量达到0的状态下。SOC值的计算公式如示所示,式中,Qrem指的是电池的剩余电量;Qmax指的是电池以固定的电流放电的时候可以释放的最大的电量。能够准确获取电池的SOC值,对于整个电动车系统来说是特别重要的。1)SOC值不仅是对电池均衡管理的重要依据,同时也可以使电池工作的设备提供靠谱和准确的信息;2)电池的SOC值可以反映锂离子电池的主要使用情况,可以进一步地了解电池目前所处放点或者充电的状态,可以对电池充电过度或者用电过度的现象进行有效的制止,已达到对电池原件的保护效果;3)通过了解电池的SOC值可以有效地加长电池的使用时间;4)锂离子电池的荷电状态还可以对电动车各个单体能量是否均衡进行估计。在电池的生产过程中,难免会因为电池的制造工艺或者其他不可控因素使电池的电阻产生改变,因此会导致电池充电的电量不均衡,当人们不知情对其继续充电时,可能会对电池造成不可逆转的破坏,因此只有对整个电池组的SOC值进行调节才能使整个电池组处于平衡的状态。目前我国对SOC值的估计的准确程度还不够完善,因此对SOC的研究刻不容缓。2锂离子充放电现象磷酸铁锂电池的正、负极材料分别由磷酸铁锂材料和石墨晶体,它的整体结构为橄榄石形状,根据相关知识得知其充放电反映的公式由式(3)、(4)进行。锂离子充电时将正极的电子脱出并且移向负极,放电时则是将负极的电子嵌入到正极中。充电:放电:锂离子电池进行充放电时,不论是正极材料的晶体结构还是负极材料的都没有进行改变,它的化学结构均未发生变化。3当前套票的估计方法3.1电流i比上时间t的积分电流计分法指的是通过进行对电流积分从而得到电池所冲入的电量以及所放出电量,如果使用这个方法就需要长时间监测以及记录电池的电量。电流I比上时间t的积分即指的是锂离子电池电量的变化值,可以记为Qch(如果电池进行放电时Qch的数值为正值,如果电池在充电的时候Qch的值即为负值)。如果锂离子电池当前所剩余的电量用Qr进行表示的话,锂离子电池目前所剩的电量与电量的变化值的差值,就是电池在经历过充放电之后剩余的电量,因此目前电池的荷电状态就可以表示为示(4)3.2基于电流曲线斜率的soc估算目前,电池生产商已经对不同温度下的SOC值与开路电压(OCV)的对应关系表进行了广泛认可与接受。因为如果这个数据计算出来的话,从开路电压对SOC值进行推力就会变得异常容易与直接。Guiheen首先提出了SOC的关系与电流曲线斜率的估算方法,为了补充SOC-OCV表的准确效果和认可度。可是这种估算方法在现实中找到与之匹配的客观条件是极其难的,这也就造成了估计值与真正的SOC值相差甚远。3.3时间累积法安时积分法对SOC值进行测量的公式是式(5)式中的SOC4锂离子电池的估计方法综合了多种因素,本文利用了锂离子电池的初始SOC值以及安时积分进行更正。如果电池正在工作,就可以利用安时积分法对锂离子电池的SOC值进行计算,来获取它的动态变化情况。如果电池不工作的时候,就可以用OCV-SOC曲线修正SOC的初始值。这样就可以避免积累误差的出现。锂离子电池的充放电的效率特别高,因此,押队电量变化产生的影响可以暂时忽略。因此锂离子电池的估算方法如下:1)在t1～t2的时间内,我们可以利用安时积分法对电池进行充放电的过程中对电量进行实时监测;2)对初始核电状态的SOC值进行估算:初始状态下,点吃的开路电压与SOC值的关系是稳定且单一的,有已知的开路电压值,再根据OCV-SOC曲线就可以知道开路电压下的SOC值,这个值就是电池初始状态下的SOC值;3)获取电池的OVC值:已知UO=UOCV±UR±UP,然而又已知极化电压UP、外电压UO和欧姆压降UR的情况下,经过计算就可以得知电压UOCV。通过进行监测就可以知道电压UO,再对OVC值进行计算时,UR的值会对整个结果造成一定的影响,因此在计算前应该尽可能消除掉这个负面影响。当UR=0时,整个计算式是最准确的时候。在化学计算式中,无论什么反应都离不开分子的扩散,都与分子的扩繁速度有一定的关系。因此只有在经过一段时间之后,才能处于平衡状态,达到彻底稳定下来。如果电流为0,电池极化电压的情况就有有所消退。4)选择SOC初始值修正点:因为电池的SOC值与OCV曲线已经是固定的关系,所以,无论发生任何外界条件改变)例如温度、老化程度、电流等),对于锂离子电池的性能不会产生影响。5锂离子电池荷电状态估计方法时代在变换,技术在发展,现在也更注重环保,越来越多的车辆都在使用锂离子电池,因此锂离子电池性能也需要跟着时代不断完善,它的估计方法也越来越多,准确度也得到了一定认可。本文中通过介绍硫酸锂电池的工作状态以及SOC值