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1、第51卷第4期电测与仪表Vol.51No.42014年2月25日ElectricalMeasurement&InstrumentationFeb.25,2014蓄电池SOC估算方法综述季迎旭,杜海江,孙航(中国农业大学,北京100083)摘要:电池荷电状态(stateofcharge,SOC)是电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)的重要参数,准确估算电池SOC具有重要意义。首先分析了一般SOC定义存在的问题,提出以电能代替电量定义SOC更能准确描述在各种工况下动力电池的荷电容量
2、;其次将已提出的估算方法分为开路电压法、安时积分法、高级估算方法和复合方法等四类,并对各自优缺点和适应工况进行分析。提出充分利用数据挖掘和数据融合技术将BMS记录的历史数据用于SOC估算,有助于提高计算精度和适用范围。关键词:蓄电池;荷电状态(SOC);SOC定义中图分类号:TM912文献标识码:A文章编号:1001-1390(2014)04-0018-05ASurveyofStateofChargeEstimationMethodsJIYing-xu,DUHai-jiang,SUNHang(ChinaAgri
3、culturalUniversity,Beijing100083,China)Abstract:Batterystateofcharge(SOC)isoneoftheimportantparametersinbatterymanagementsystem.AnaccurateestimationforthebatterySOCisofgreatsignificance.Firstly,thegeneralproblemsexistinginthedefinitionofSOCisanalyzed,andthef
4、actisdiscussedthatthevariousconditionsofpowerbatterySOCisbetterdescribedbythedefinitionwithpowerinsteadofcoulomp.Secondly,theexistingestimationmethodsaredividedintofopen-circuitvoltagemethod,ampere-hourintegralmethod,advancedestimationmethodandcompositemetho
5、d,andtheiradvantages,disadvantagesandadaptiveworkingconditionsareanalyzed.Datamininganddatafusiontechnologyareintroducedtotherecordedhistoryofbatterymanagementsystem(BMS)datafortheSOCestimationtoimprovetheaccuracyandscopeofapplication.Keywords:battery,stateo
6、fcharge,definedanalysis[6-10]0引言统)来对电池进行有效的管理。BMS可以提高蓄电蓄电池作为一种储能设备,具有电压稳定、供电池使用效率,延长电池组使用寿命,降低运行成本,提可靠等特点,因此电池储能系统被广泛应用于微电高电池组可靠性。电池管理系统主要功能包括电池充网、不间断电源(UPS)、电动汽车等领域。在微电网放电控制、电池参数测量(电池的电压、电流、温度中,电池储能系统提供并网功率调节及调峰、孤网运等)、电池组均衡控制、SOC估计、电池寿命估计、故障[1-2][11]行、改善电能质
7、量、提升微电源性能等功能;蓄电诊断等,其中SOC估计是电池管理系统研究的核心[3-4][12][13]池也是UPS、电动汽车等产品的核心部件。蓄电池和难点。准确的SOC可作为电池充放电控制和电一般串联成蓄电池组以满足高电压大容量使用要求,[14]池均衡的重要依据,对于电动汽车用蓄电池,SOC在使用过程中,由于单体电池性能差异、环境温度变[15]化、过充放电等因素影响,电池组性能取决于性能最还可以准确反映续驶里程。[16-21]差的单体电池,所以电池组使用寿命往往低于厂商给传统SOC定义基于电量给出,考虑到动力电
8、出的单个电池寿命。如果没有任何管理措施,电池组池应用场所以及动力电池复杂运行工况,从电能角度进行粗放使用,会加速电池组的性能劣化,导致电池[18,22]定义SOC能更准确反映电池的荷电状态。人们对组提前报废。因此,需要有可靠的BMS(电池管理系[15-60]电池SOC算法进行了大量研究,也取得一些成-18-第51卷第4期电测与仪表Vol.51No.42014年2月25日Electric