電動車電池管理系統設計及實現

4 SOC估算方法
本文采用了一種綜合的電量估計方法，它以開路電壓法和安時積分法為基礎，充分考慮各種影響因素并進行補償。
(1)開路電壓法獲取每次上電的初始剩余電量SOC0開路電壓法利用電池的放電深度與電池的開路電壓的關系，通過測量電池的開路電壓來估算SOC。在實際運用中，電池管理系統實時所采集的電池端電壓在電池充放電的過程中變化比較大，不能準確地對應電池的開路電壓，所以我們無法在運行過程中利用端電壓來估計電池的剩余容量。但是，電池在停止充放電后，其端電壓會發生變化，隨時間逐漸趨于穩定。當端電壓穩定時，這時的端電壓與容量的關系就比較明確。電池靜置的時間越長，其端電壓越能表征其內部容量。所以可以考慮將電池的靜置時間t作為參數，在電池靜置前的容量SOCn與電池穩定后其端電壓所表征的容量SOCm做一定的加權，如式(4)。

式中：T為電池端電壓穩定所需的時間；t為電池靜置時間(即兩次使用的間隔時間)；SOCn為電池靜置前的剩余容量；SOCm為電池端電壓穩定時的剩余容量。
理論上來說，T是一個無窮長的時間，但實際上，一般端電壓的變化率小于一定值時就認為其是穩定的。電池穩定后其端電壓所表征的容量SOC由電池供應商提供的電池參數確定。
(2)安時法確定放電狀態下t時刻剩余電量SOCt假設在△t時間內，電池以恒定電流放電，在時刻n其電池時間容量為：

式中：△C(放電為正，充電為負)為△t時間內電池的充放電容量。
由C=Idt轉化為積分形式后，即：

式中：Ct為t時刻電池的容量；C0為放電初始電池容量；i(t)為t時刻的電流。
由上式可估算出t時刻電池的剩余電量SOCt：

當然電池不是一個簡單模型，它的電量受到溫度、充放電電流、充放電循環次數、自放電等多種因素影響，其中有些因素對電量估計的影響很大。因此剩余電量的估算應該充分考慮各種因素的影響，并進行相應的補償，如：充放電效率補償、自放電及老化補償、放電率補償和溫度補償等。

5 總結
電池管理系統是電動車不可缺少的一部分，它運用各個學科的技術手段來實現電池狀態的監控和管理，從而提高電動車運行的可靠性，延長電池的使用壽命，為電動車下一步的智能一體化提供了可擴展的平臺。