一种基于预测开路电压的SOC估算方法

徐欣歌，杨 松，李艳芳，陈文芗

（厦门大学 物理与机电工程学院，福建 厦门 361005）

大量锂离子电池的应用如果不对其进行高效的管理，就不能充分发挥其动力性能，从而造成能源的浪费。准确和可靠的获得电池的荷电状态（SOC）是电池管理系统中最基本和最首要的任务。但是，由于电池结构复杂，电池的荷电状态受放电电流、电池内部温度、自放电、老化等因素的影响，使得SOC的估算出现很大困难。本文根据锂电池在使用中的实际情况，提出一种新的方法进行SOC的估算，从而提高SOC估算精度。

1 SOC测量方法

测量SOC的方法有很多，主要有放电实验法、安时法、开路电压法、负载电压法、内阻法、神经网络法、卡尔曼滤波法等，其中实验室中最常用的是开路电压法和安时法。

开路电压法是利用电池的开路电压与电池的荷电状态之间的对应关系（如图1所示），通过测量电池的开路电压来估计SOC。开路电压法精度高、简单，但是需要静置较长时间后才能得到稳定的开路电压值，只适用于电动汽车驻车状态，而不适用于动态的电池SOC估计。

安时法是最常用的SOC估计方法，通过累积电池在充电或者放电期间的电量来估计电池的SOC。如果电池充放电起始状态为SOC0，那么当前状态的SOC为

图1 SOC-OCV关系曲线Fig.1 Relation curve of SOC-OCV

其中CN为额定容量，I为电池充放电电流，η为充放电效率。

但是安时法在应用中也存在问题，首先是车辆行进时，电流测量精度有限，电流测量误差将导致SOC计算误差，且该误差会因累积而越来越大。……