基于改进安时积分法的动力电池SOC估算

汪 伟， 黄 河， 龙宇舟， 王 全， 崔兆蕾， 张 天

(1.中车时代电动汽车股份有限公司，湖南 株洲 412007； 2.长沙中车智驭新能源科技有限公司，长沙 410000)

电动汽车电池管理系统(BMS)是电动汽车的关键系统之一，其中SOC的估算又是电池管理系统的核心技术之一。SOC作为BMS的核心参数，其值估算不准确问题一直限制动力电池的性能发挥，还会产生电池过放和过充故障，使电池安全性能得不到保障，甚至威胁人身及财产安全。另外，也会使电池的寿命明显缩短。SOC估算技术也一直是BMS研究的重点和难点[1-4]。

针对SOC估算问题，国内外的学者提出了多种SOC估算方法：传统的安时积分法存在无法确定SOC初始值和累计误差问题[5-7]；开路电压法无法实现SOC的实时计算[8-10]，而且随着电池的使用，存在OCV-SOC曲线对应SOC值不准确问题；卡尔曼滤波法和神经网络法对硬件运算能力要求较高，在车辆实际运营中可应用性差[11]。

本文提出一种结合开路电压法和安时积分法的SOC估算方法，对于安时积分法无法获取初始值问题，采用开路电压法来确定SOC的初始值；对于开路电压法无法对SOC进行实时估算问题，采用安时积分法对SOC值进行实时估算。考虑安时法剩余容量受不同因素影响而变化问题，利用环境温度、循环次数与容量之间的关系曲线来时刻更新安时积分法中的容量。通过仿真分析表明，改进后的安时积分法，能有效提高SOC的估算精度。

1 初始值SOC0获取

安时积分法的计算依赖于初始状态下的SOC0值，SOC0确定之后，通过对充电或放电区间的电流进行积分获得电池当前状态的SOC值。……