电动汽车电池荷电量状态的含义说明

电动汽车电池荷电量状态

动力电池在电动汽车上的使用工况比较恶劣，很多时候会由于不恰当使用而造成失效或寿命降低，为了提高整车的工作效率、降低油耗，电池最好是工作在合适的状态。

精确、高效、简便的电池SOC(state of charge电池荷电量)估算方法，对电动车合理应用及保护电池免受损坏具有重要作用。

电池SOC和它的诸多影响因素之间是一种非常复杂的非线性关系，电池的内部化学反应非常复杂，很难通过其内部的化学特性来判断电池的SOC，因此，如何准确地进行电池SOC建模是一个国际性的难题。

SOC是电池的荷电量状态，用来反映电池的剩余容量。SOC是一个数值，由电池剩余容量与基准容量的比值来表示：SOC=Q1/Qo (7-4)

式中：Q1表示电池剩余容量，A·h；Qo表示基准容量，A·h。

定义SOC首先必须确定基准容量，从理论上讲，SOC应当是剩余容量与电池实际容量的比值。电池的实际容量是一变量，每一次测试结果均会有不同，而且随着电池寿命的进行，实际容量会有所下降。

在实际应用中，不可能预知电池的实际容量，例如混合电动汽车中，不可能每次测试电池组的实际容量，以此作为基准容量没有实际应用意义。

所以，一般以电池的额定容量或标称容量来作为基准容量，此值为一固定值，实际操作方便，利于计算，但存在其他问题：一般新电池的实际容量要高于电池的额定容量，这样计算出来的SOC数值要大于1，当电池组处于寿命后期，电池的实际容量又会比额定容量低，计算出来的SOC数值又会小于1，所以需要根据实际应用情况或SOH等信息对基准进行修正。

还有以电池组的初始容量作为基准容量，这样其误差会比用额定容量的小一些。但在批量生产时，每一组电池的初始容量是不同的，生产过程中需要对每一组电池分别进行参数设计，不利于产品的批量生产。

如果将电池充满电状态定为SOC=1，则SOC又可表示为：

SOC=1－Q/Q0 (7-5)

式中：Q表示电池已放出电量，A·h。

由于在实际计算电池SOC时，电池的初始状态不能总是保持在充满电的状态，故引入另外两个量——初始电量Qs(A·h)和过程电量Qu(A·h)，则SOC将由下式表示：

SOC=(Qs－Qu)/Qo (7-6)

由公式可知，SOC的计算结果由两个变量确定，电池的初始电量Qs和使用的过程电量Qu，只要准确获得这两个变量的值，即可精确计算出SOC。

准确可靠地获得电池荷电状态(SOC)是电池管理系统中最基本和最首要的任务。