SOC四元新型電動汽車鋰電池管理系統的研究與實現

將n代入(16.a)即可求得k值，有了n和k值就可得任意放電率下的容量。

所以，在計算SOC時必須考慮放電率因素。由于電動汽車用電池放電電流值并不恒定，有必要規定一個參考電流，在計算SOC時，將其他放電電流放出的電量折算到參考標準電流所放的電量，以消除不同放電電流對SOC值計算所帶來的誤差。3.3容量老化補償

電池衰老是指電池在使用過程中，電池內部的化學物質發生變化，從而改變電池的某些特性。在對電池的研究過程中，我們發現隨著電池使用的循環次數的增加，電池的總容量是在變化的。當新的電池開始使用時，它內部的化學物質并沒有充分反映，當經過多次的充放電后，內部的化學物質反應將愈來愈充分，表現出電池總容量在相同條件下將迅速增加，隨后電池總容量進入緩慢增長期，當達到最大值后，開始逐漸降低。它們的定性關系如圖。

其中Ahref是參考電池容量，它一般為電池容量在整個使用過程中的電池最大容量。Ahcyc為在某一衰老點的電池容量，它由衰老過程中電池端電壓和電池容量關系曲線確定。最后SOC的計算轉換式確定如下：

其中SOCcak為沒有進行老化補償的SOC值，SOCage為老化補償后的值。

本系統中，老化補償的具體做法如下：用電池所有流進流出的安時數累加總值折算成電池循環次數，系統中存儲有電池老化曲線，這樣就可查出老化因子進行老化補償。老化曲線由電池廠家提供，可以按兩種方式給出。一種用電池深放電循環次數，這種方法的缺點是在電動車實際運行過程中不好判斷。另一種便是我們采用的按總安時數給出。

3.4溫度補償

對于電池，溫度高時，電池內部化學活性物質活動增強，這樣反應充分，有更多的化學能轉化為電能，導致電池總容量的增加。這樣當電池溫度變化時，就會導致SOC計量的不準確。通過實驗可以得出鋰電池在幾個關鍵溫度測量點的實際放電有效電量。

在軟件設計中，我們利用對所給出的幾個關鍵測量點進行分段曲線擬和，構造出電池在不同溫度下的容量曲線。再將當前放電溫度下電池的有效容量折算到20℃下的有效容量，這樣就完成了電池在放電下的溫度補償。當溫度變化時，對照容量曲線就可修正電池的總容量。3.5自放電補償

對于不同類型的電池，自放電速度是不一樣的。而且，不同類型的電池，影響自放電的主要因素也不完全一樣。影響自放電的因素，有溫度、電池的剩余電量等。當溫度愈髙，SOC愈大，自放電程度越深。電池廠商給出的參數說明，在充電較滿的狀態下，前3天電池的自放電最嚴重。而且，自放電隨溫度不同也有較大差別。表給出不同溫度下擱置3天電池自放電率。

在我們構造的模型中，可以根據上表采用線性插值來近似計算電池自放電損失的能量。系統硬件中設有一片時鐘芯片PCF8583，每次系統上電開機時就可以計算出和上次關機之間的時間間隔，同時根據溫度傳感器采集的電池環境溫度，依照電池廠商提供的自放電率與靜置天數、溫度的關系曲線，來修正電池的剩余電量，進而對SOC的預測做出相應的補償。

4電池不一致性對SOC的影響

電池組是由若干個單體電池串聯組成的。由于各單體電池容量的不一致，以串聯的電池組為對象對電池組進行充放電，而不考慮單體電池的容量差別，就不可避免地會導致某些單體電池的過充、過放或充電不足。影響了電池的有效利用。

由于電池的不一致性，在預測SOC時應以性能最差的電池作為預測的依據。如圖所示為