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解析锂电池各种状态估计之间关系

来源:凯发真人平台实业    2021-08-04 20:37    点击量:
解析锂电池各种状态估计之间关系

       锂电池温度估计是其他状态估计的基础,SOC估计受到SOH的影响,SOF是由SOC、SOH、SOS以及电池温度共同确定的,SOE则与SOC、SOH、电池温度、未来工况有关。锂电池的荷电状态、能量状态、剩余使用能量、健康状态都是电池的隐形状态,不能由测量设备直接获取。
 
  温度对电池性能影响较大,目前一般只能测得电池表面温度,而电池内部温度需要使用热模型进行估计;锂电池适宜的工作温度为15~35℃,而电动汽车的实际工作温度为-30~50℃,因此必须对电池进行热管理,低温时需要加热,高温时需要冷却。
 
  锂电池SOH是电池管理系统中最重要的参数之一,精确掌握电池组SOH可以为其自身的检测与诊断提供依据,有助于及时了解电池组各单体电池的健康状态,及时更换老化的单体电池,提高电池组的整体寿命,进一步提高电动车的动力性能。
 
  锂电池SOH表征当前电池相对于新电池存储电能的能力,以百分比的形式表示电池从寿命开始到寿命结束期间所处的状态,用来定量描述当前电池的性能状态;锂电池的性能指标较多,国内外对SOH有多种定义,概念上缺乏统一,目前SOH的定义主要体现在容量、电量、内阻、循环次数和峰值功率等几个方面。
 
  锂电池SOC设计了针对动力电池的荷电状态估计观测器,利用测得电流和电压值分别作为观测器的输入和观测值,结合双自适应衰减扩展卡尔曼滤波估计出观测器中的电池荷电状态。
 
  锂电池能量状态SOE表示电池当前条件下可释放的能量与电池最大可用能量的比值,是反映电池能量使用情况的重要指标。电池SOE的估计方法不同于SOC,不仅受电池负载电流的影响,还和电池端电压相关。在锂电池使用过程中,当电池温度和电池充放电倍率变化时,电池的放电率会随之改变并影响电池的SOE。
 
  对于电动汽车而言,SOF可以被定义为某一特定时刻,电池组可以提供给电机等各种电气负载的功率,可以简单地认为,SOF是SOC及温度的函数。实际上,对于很多电动汽车的动力系统来说,BMS不仅要估算特定时刻电池组对外输出的功率SoF,还要提供电池组允许充电的最大功率SoF2。

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