电动汽车soc估算方法

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1、2011（12）FOCUS技术聚焦Design-Innovation电动汽车SOC估算方法孙骏李宝辉薛敏（合肥工业大学）摘要：由于电动汽车的电池组受到温度、充放电次数及电池老化等方面因素的影响，导致现有的剩余电量预测技术很难得到精确和可靠的结果。文章简要介绍现有的电池剩余电量估计的方法：安时计量法，电压测量法，内阻法，神经网络和模糊推理的方法及卡尔曼滤波法，并对这几种方法进行了实用性分析。表明卡尔曼滤波法是目前比较有价值的研究方向，且应用前景广泛。关键词：锂离子电池；电动汽车；荷电状态估计；卡尔曼滤波法SOCEsti

2、mationAlgorithmofElectricVehicleAbstract：Becauseofsuchfactorsinfluencingonbatteryfileastemperature,timeofchargeanddischargeandagingofthebattery,itisdifficulttogettheaccurateandreliableresultwiththeexistingestimationtechnologyoftherestcharge.Thepaperintroducesse

3、veraltraditionalmethodsofSOCestimation：amperehourmeasurement,voltagetest,internalresistance,neuralnetwork,fuzzycontrolmeasurementandkalmanfiltermethod.Andthepapermakespracticalanalysisonthoseabove-mentionedones,whichindicatesthatthekalmanfiltermethod,withabroad

4、applicationprospect,representsthecurrentvaluableresearchdirection.Keywords：Lithiumbattery;Electricvehicle;Stateofchargeestimation;Kalmanfilter电池荷电状态（StateofCharge，SOC）的准确估计式中：Qc——剩余电量，A·h；是电动汽车电池充放电控制和动力优化管理的重要依Q——电池所放电量，A·h；据，直接影响电池的使用寿命和汽车的动力性能，并能Qi——电池以恒定电流（

5、i）放电时所具有的容量，预测电动汽车的续驶里程。可见，电池剩余电量的准确A·h。测量是非常关键的问题。但电池SOC不能直接测量，因为SOC受充电倍率、温度、自放电及老化等影只能通过电池端电压、充放电电流及内阻等参数来估响，所以实际使用中要进行调整。不同电动汽车对SOC算其大小。而这些参数还会受到电池老化、环境温度变的定义使用形式不一致。最常用的定义为：t化及汽车行驶状态等多种不确定因素的影响，因此准η1iSOC=SOC0-乙dt确的SOC估计已成为电动汽车发展中亟待解决的问0Q题。文章对具有代表性的5种方法进行分析，

6、并在此基式中：SOC0——充放电起始状态；础上提出了比较有发展前景的方法。Q——电池的额定容量，A·h；1SOC定义i——电池的瞬时电流，A；SOC是指剩余电量与电池总容量的比[1]，通常把一η1——库伦效率系数，是电池充放电全过程的平定温度下电池充电到不能再吸收能量时的电量状态定均库伦效率。义为SOC=100%，而将电池不能再放出电量的电量状2SOC估算方法及可用性分析态定义[2]为SOC=0%。2.1电量累积法（安时法）即：SOC=Qc/Qi=1-Q/Qi安时法是通过电池在充电和放电时的电量来估计-25-技术聚焦

7、FOCUS2011年12月设计·创新电池的SOC，并根据电池的温度和放电率对SOC进行SOC变化的规律相似。该方法的优势：在恒流放电时负[2]补偿。此法比较简单，是商品化电动汽车最常采用的载电压法可以实时估计电池组的SOC，且具有较好的方法。基本原理为：效果，方法简单，在充电初期和末期能够直接准确地得tt到剩余电量。Q0+乙icηdt-乙iddt-S00实际应用中开路电压法要想达到准确估算SOC，SOC=Q必须满足电池长时间静置，以达到电压稳定。而在实际式中：Q——电池的额定容量，A·h；运用中电流是剧烈波动的，所以

8、单独采用负载电压法Q0——电池初始电量，A·h；效果并不理想。建立动态的负载电压和SOC模型可以η——充电效率；解决电流波动问题，这就需要储存大量的电压数据，且S——自放电电量，A·h；测量和计算模型的建立都很困难。ic——充电电流，A；综上，实际应用时开路电压法常与安时法结合使id——放电电流，A。用，用于充电初期和末期的SOC估计，负载电压