一种改进的电动汽车锂电池SOC算法

【摘要】本文提出了一种改进的安时积分法来估算电动汽车电池剩余电量（SOC）的方法。在大量实验基础上，分析了影响安时积分法估算精度的参数，采用最小二乘法建立了数学模型以及实现了各参数修正因子，经实验表明，此方法提高了电池SOC计算的精度，达到了电动汽车的应用要求。

【关键词】安时积分；SOC；修正因子；数学模型；电动汽车

1.引言

近年来，随之我国智能电网的建设，电动汽车技术得到了飞速的发展。锂电池作为电动汽车的主要能量源，是电动汽车的重要组成部分。锂电池剩余电量（SOC）实时估算涉及到电池充放电控制和电动汽车的优化管理，直接影响锂电池的使用寿命和动力系统的性能，因此锂电池SOC的精确估算对于电动汽车的安全运行非常关键。

在各类SOC估算方法中，安时积分法由于电路结构简单易于实现，在电池管理系统中使用最广，但由于它自身算法的缺陷，使得SOC估算精确度不高，无法满足当今电动汽车的需求。本文就是在此基础上，提出了一种改进的安时积分SOC算法。

综合上述问题，本文通过大量实验数据与仿真，完成了对锂电池在放电过程中，各参数数学模型的建立于修正。

对于改进SOC算法的实现，是建立在大量实验的基础上的，本实验是以3.3V/12A.h磷酸铁锂动力电池为实验对象。主要完成了以下实验：在不同初始值下，电池放电SOC与时间t的关系；当电池充分静置后，电池开路电压OCV与电池SOC的关系；电池达到静置状态所需的时间t与电池SOC的关系；电池的充放电效率与SOC的关系；电池的总容量C与电池循环次数的关系；不同初始放电倍率下，电池放电电压与时间t的关系；自放电及老化因素与循环次数的关系。

2.1 电池放电SOC与时间t的关系

2.2 电池的开路电压OCV与电池SOC的关系

2.3 电池达到静置状态所需的时间t与电池SOC的关系

2.4 电池的充放电效率与SOC的关系

3.3 算法实现

为了能够精确的得到SOC估算值，在使用安时积分法时，定时或不定时的对初始值、充放电效率、电池总容量C、放电电流I进行修正，才能估算高精度SOC值。

4.试验结果分析

5.结论

研究了一种改进的安时积分算法，并对其相关参数进行了修正，从实验救过可以看出，该算法的可行性，实际工作过程与理论分析是一致的，本算法在国网电科院所属国电通公司自主研发的电池管理系统中运行正常，提高了对SOC估算的精度。

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作者简介：王慧芳（1981―），女，内蒙古呼和浩特人，毕业于华北电力大学电子信息科学与技术专业，工程师，现供职于北京华宇工程有限公司，从事电气通信专业方面的工作。