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1、2011（12）FOCUS技術(shù)聚焦Design-Innovation電動汽車SOC估算方法孫駿李寶輝薛敏（合肥工業(yè)大學(xué)）摘要：由于電動汽車的電池組受到溫度、充放電次數(shù)及電池老化等方面因素的影響，導(dǎo)致現(xiàn)有的剩余電量預(yù)測技術(shù)很難得到精確和可靠的結(jié)果。文章簡要介紹現(xiàn)有的電池剩余電量估計的方法：安時計量法，電壓測量法，內(nèi)阻法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理的方法及卡爾曼濾波法，并對這幾種方法進(jìn)行了實用性分析。表明卡爾曼濾波法是目前比較有價值的研究方向，且應(yīng)用前景廣泛。關(guān)鍵詞：鋰離子電池；電動汽車；荷電狀態(tài)估計；卡爾曼濾波法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電池荷電狀態(tài)（StateofCharge，SOC）的準(zhǔn)確估計式中：Qc——剩余電量，A·h；是電動汽車電池充放電控制和動力優(yōu)化管理的重要依Q——電池所放電量，A·h；據(jù)，直接影響電池的使用壽命和汽車的動力性能，并能Qi——電池以恒定電流（
5、i）放電時所具有的容量，預(yù)測電動汽車的續(xù)駛里程?？梢?，電池剩余電量的準(zhǔn)確A·h。測量是非常關(guān)鍵的問題。但電池SOC不能直接測量，因為SOC受充電倍率、溫度、自放電及老化等影只能通過電池端電壓、充放電電流及內(nèi)阻等參數(shù)來估響，所以實際使用中要進(jìn)行調(diào)整。不同電動汽車對SOC算其大小。而這些參數(shù)還會受到電池老化、環(huán)境溫度變的定義使用形式不一致。最常用的定義為：t化及汽車行駛狀態(tài)等多種不確定因素的影響，因此準(zhǔn)η1iSOC=SOC0-乙dt確的SOC估計已成為電動汽車發(fā)展中亟待解決的問0Q題。文章對具有代表性的5種方法進(jìn)行分析，
6、并在此基式中：SOC0——充放電起始狀態(tài)；礎(chǔ)上提出了比較有發(fā)展前景的方法。Q——電池的額定容量，A·h；1SOC定義i——電池的瞬時電流，A；SOC是指剩余電量與電池總?cè)萘康谋萚1]，通常把一η1——庫倫效率系數(shù)，是電池充放電全過程的平定溫度下電池充電到不能再吸收能量時的電量狀態(tài)定均庫倫效率。義為SOC=100%，而將電池不能再放出電量的電量狀2SOC估算方法及可用性分析態(tài)定義[2]為SOC=0%。2.1電量累積法（安時法）即：SOC=Qc/Qi=1-Q/Qi安時法是通過電池在充電和放電時的電量來估計-25-技術(shù)聚焦
7、FOCUS2011年12月設(shè)計·創(chuàng)新電池的SOC，并根據(jù)電池的溫度和放電率對SOC進(jìn)行SOC變化的規(guī)律相似。該方法的優(yōu)勢：在恒流放電時負(fù)[2]補(bǔ)償。此法比較簡單，是商品化電動汽車最常采用的載電壓法可以實時估計電池組的SOC，且具有較好的方法?；驹頌椋盒Ч椒ê唵危诔潆姵跗诤湍┢谀軌蛑苯訙?zhǔn)確地得tt到剩余電量。Q0+乙icηdt-乙iddt-S00實際應(yīng)用中開路電壓法要想達(dá)到準(zhǔn)確估算SOC，SOC=Q必須滿足電池長時間靜置，以達(dá)到電壓穩(wěn)定。而在實際式中：Q——電池的額定容量，A·h；運(yùn)用中電流是劇烈波動的，所以
8、單獨(dú)采用負(fù)載電壓法Q0——電池初始電量，A·h；效果并不理想。建立動態(tài)的負(fù)載電壓和SOC模型可以η——充電效率；解決電流波動問題，這就需要儲存大量的電壓數(shù)據(jù)，且S——自放電電量，A·h；測量和計算模型的建立都很困難。ic——充電電流，A；綜上，實際應(yīng)用時開路電壓法常與安時法結(jié)合使id——放電電流，A。用，用于充電初期和末期的SOC估計，負(fù)載電壓
