SOC估算:开路电压修正的安时积分法
SOC估算:开路电压修正的安时积分法
基本概念
开路电压修正的安时积分法是一种结合了两种SOC估算方法的混合技术:
安时积分法(库仑计数法) - 通过电流积分计算SOC变化
开路电压法 - 通过电池电压与SOC的关系曲线进行校准
方法原理
- 安时积分法部分
SOC(t) = SOC(t₀) + (1/Cₙ) ∫[t₀→t] η·I(τ) dτ
其中:
SOC(t):t时刻的荷电状态
Cₙ:电池额定容量(Ah)
η:充放电效率系数
I(τ):τ时刻的电流(充电为正,放电为负)
- 开路电压修正部分
当电池静置足够长时间(通常2小时以上)后,测量开路电压(OCV),通过OCV-SOC查表法获得准确的SOC值,用于修正安时积分法的累积误差。
实施步骤
连续工作阶段:
使用安时积分法实时计算SOC
记录充放电电流和持续时间
考虑温度、老化等因素对效率η的影响
静置阶段:
当检测到电池静置且满足OCV测量条件时
测量开路电压
通过OCV-SOC关系曲线查找对应SOC值
用该值重置或修正当前SOC
误差修正:
可采用加权平均或其他算法将OCV-SOC与积分法SOC融合
或直接以OCV-SOC值替换当前SOC
优缺点分析
优点:
结合了两种方法的优势
安时积分法适用于动态工况
OCV修正消除了累积误差
实现相对简单
缺点:
需要准确的OCV-SOC关系曲线
需要电池长时间静置才能获得可靠OCV
对电流测量精度要求高
仍需考虑温度、老化等因素影响
改进方向
动态OCV估计:在非静置状态下估算OCV
多模型融合:结合其他估算方法如卡尔曼滤波
参数在线辨识:实时更新电池参数
机器学习方法:利用数据驱动提高精度
这种方法在电动汽车、储能系统等领域有广泛应用,是工程实践中常用的SOC估算方案之一。