电动汽车锂电池管理系统之SOC估计的四元模型

经过深入的分析和试验研究，选择了一种综合的电量估计模型。我们称之为四元模型：它以精确的安时计量为基础；充分考虑各种影响因素进行补偿；考虑电池不一致性对电量估计造成的偏差；对长期的积累误差考虑进行自整定。
　　6.1安时积分法
　　安时法基于的原理较为简单。它是对电流实时进行积分得到充入电池和从电池放出的电量。它对电池的电量情况进行长时间的记录和监测，从而能够给出任意时刻电池的安时电量。该方实现起来较简单，受电池本身情况的限制小，宜于发挥微机监测的优点。但在有干扰时，积分值会产生偏差，因而要提高电流测量的精度和采取有效的滤波措施。
　　6.2电池安时积分模型的建立
　　
　　我们的估测方法也是基于安时法，通过精确的安时计量来跟踪电池的SOC，其间充分考虑了温度补偿、容量老化补偿、自放电补偿、充电率补偿、放电率补偿、不一致性影响。图6.1是SOC估计框图。
　　系统中SOC估计的核心在于精确的安时计量，电流I对时间t积分即为流进流出电池安时数，记为Qused（当放电时Qused为正，充电时Qused为负），在用当前电池的剩余电量Qres减去Qused，即得出电池经过充放电后电池所剩的电量，然后除以电池的总电量得出SOC值：
　　
　　当然由于影响电池的因素很多，导致电池的状态不断变化，这种不断的变化相应的影响了SOC的计量，而且由此造成的积累误差可能越来越大，造成SOC值的不准确。为此有必要研究影响SOC的因素，以减少这些因素所带来的误差。
　　6.3 SOC预测的补偿
　　电池不是一个简单的模型，它的电量会受到温度、放电率、自放电、老化、不一致性等多种因素影响，其中有些因素对电量估计的影响很大，忽略这些因素将给电量估测带来较大的偏差。因此剩余电量计量过程应该考虑多种因素影响而不应该是简单的累加。
　　首先我们规定一个标准情况，包括标准温度TS，标准放电电流IS，标准剩余电量QS。在试验过程中，我们定义标准温度TS＝20℃，标准放电电流IS＝18A（即1C放电电流），QS就是在标准温度标准放电电流下电池所能放出的电量。