电池荷电状态SOC
一种电池soc-ocv曲线的测定方法
一种电池soc-ocv曲线的测定方法摘要：本文介绍了一种用于测定电池SOC-OCV曲线的实验方法。
该方法通过采集电池在不同荷电状态的放电电压数据，绘制出SOC-OCV 曲线，为电池的维护和管理提供了重要的参考依据。
一、引言电池SOC（State of Charge，荷电状态）是指电池的剩余电量，OCV（Open Circuit Voltage，开路电压）是指电池在静止状态下的端电压。
电池SOC-OCV曲线的测定对于电池的维护和管理至关重要。
通过绘制SOC-OCV曲线，可以了解电池在不同荷电状态下的性能表现，为电池的充放电管理提供重要的参考依据。
二、实验方法1. 设备与材料实验所需设备包括：电池充放电测试仪、直流稳压电源、数据采集器、绝缘手套等。
实验所需材料包括：同型号电池若干、放电负载等。
2. 实验步骤（1）选取同型号的电池，确保电池的规格参数一致。
（2）将电池充至一定的荷电状态，记录初始的OCV值。
（3）进行放电测试，记录不同荷电状态下的放电电压数据。
放电过程中，应保持恒定的放电电流和放电时间。
（4）将实验数据整理成表格，并绘制SOC-OCV曲线。
3. 数据分析根据绘制出的SOC-OCV曲线，可以分析电池在不同荷电状态下的性能表现。
通过对比不同荷电状态下的电压数据，可以评估电池的容量、内阻等性能参数的变化情况。
此外，还可以根据曲线特征，判断电池的充放电状态，为电池的维护和管理提供参考。
三、结论通过本实验方法，可以有效地测定电池的SOC-OCV曲线，为电池的维护和管理提供了重要的参考依据。
在实际应用中，可以根据曲线特征制定合理的充放电策略，提高电池的使用寿命和性能表现。
此外，该方法还可用于评估电池的质量和性能，为电池的选型和采购提供参考。
四、建议与展望在实际应用中，建议根据不同类型和规格的电池，制定针对性的实验方案，以确保测定的SOC-OCV曲线准确可靠。
同时，应定期对电池进行充放电性能测试，及时发现和解决电池性能问题，确保设备的正常运行。
开路电压法估算soc的原理
开路电压法估算SOC的原理一、引言开路电压法（Open Circuit Voltage method）是电动车动力电池组用于估算SOC （State of Charge，电池荷电状态）的一种常用方法。
通过测量电池组在停机状态下的开路电压，可以推断电池的荷电状态。
本文将围绕该方法的原理进行详细探讨。
二、SOC估算方法的重要性在电动车的控制系统中，准确估算电池组的SOC至关重要。
SOC是电池当前储存的能量与最大储存能量之间的比值，不仅反映了电池的充电和放电状态，还对电池的寿命和性能有着重要影响。
因此，准确估算SOC对于电动车的安全行驶和电池的维护管理至关重要。
三、开路电压法的原理和过程开路电压法通过测量电池组在停机状态下的开路电压来估算SOC。
其基本思路是，通过建立电池荷电状态与开路电压之间的对应关系，通过测量开路电压，就能推断电池的荷电状态。
具体的原理和过程如下：1. 开路电压与SOC的关系通过实验和分析，发现电池的开路电压与SOC之间存在一定的对应关系。
通常情况下，电池的开路电压随着SOC的增加而增加，随着SOC的减少而减少。
这是因为SOC的变化会影响电池中的化学反应，从而导致电压的变化。
2. 开路电压与OCV的关系开路电压是指电池在无负载的情况下测量的电压。
通常情况下，开路电压与OCV （Open Circuit Voltage）之间存在一定的线性关系。
OCV是指在SOC稳定状态下电池的电压。
3. SOC的估算方法基于开路电压与OCV的关系，我们可以通过测量电池组的开路电压并将其与已知的开路电压-OCV曲线进行比对，从而推断电池的SOC。
具体的步骤如下：1) 实验测量不同SOC下的开路电压，并绘制开路电压-OCV曲线；2) 在实际应用中，通过测量电池组的开路电压；3) 将测量得到的开路电压与已知的开路电压-OCV曲线进行匹配；4) 通过匹配结果，推断电池的SOC。
四、开路电压法的优缺点开路电压法作为估算SOC的一种常用方法，具有以下优点和缺点：1. 优点•理论简单：开路电压法的原理简单理解起来比较容易。
动力电池荷电状态(SOC)估算方法综述
10.16638/ki.1671-7988.2019.08.011动力电池荷电状态（SOC）估算方法综述胡耘（长安大学，陕西西安710064）摘要：在动力电池管理系统(BMS)中动力电池SOC评估是最为重要的作用之一。
系统中的大多数功能都依赖于动力电池SOC评估的结果。
所以准确估算动力电池SOC，有利于保护电池，防止电池过充或过放，提高电池的寿命，达到节约能源的目的。
文章通过对SOC评估的当前各种方法的分类综述，并介绍了最新的研究成果，提出了SOC 未来的发展方向。
关键词：动力电池；电池管理系统；SOC估算中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)08-36-03Summary of methods for state of charge estimation of power batteriesHu Yun( Chang'an University, Shaanxi Xi’an 710064 )Abstract: Power battery SOC evaluation is one of the most important roles in the Power Battery Management System (BMS). Most of the functions in the system depend on the results of the power battery SOC evaluation. Therefore, accurate estimation of the power battery SOC is conducive to protecting the battery, preventing overcharging or overdischarging of the battery, improving the life of the battery, and achieving energy conservation. This paper summarizes the current classification of various methods of SOC assessment, and introduces the latest research results, and proposes the future development direction of SOC.Keywords: power battery; battery management system; SOC estimationCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)08-36-031 SOC的定义与分类我们将电池的荷电状态，称为SOC，指电池中剩余电荷的可用状态，用百分数表示。
动力电池SOC精选全文完整版
SOC的定义及研究意义 SOC的影响因素及特征参数 SOC的估算策略 SOC的研究现状 前期方案路线
SOC的定义及研究意义
SOC的定义
SOC(State of charge),即荷电状态。用来反映电池的剩余容量，其数值上定义为剩余容量占 电池容量的比值。
美国先进电池联合会
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Uoc描述电池的开路电压，R0为电池内阻，I为总电流，Ip为通过极化电阻上的电 流，Ul为电池的负载电压，Rp和Cp分别为极化内阻和极化电容
Uoc
Ro
辨识参数
Rp
Cp
实验方案
以250C，1C为基准，建立基准电压—放电容量曲线、内阻—放电 容量曲线
保持温度不变，研究不同放电电流对容量的影响，寻找参数
线性模型法
模型简单
不够准确
内阻法 卡尔曼滤波法
与SOC关系密切 适合非线性模型
测量困难 需准确的模型算法
神经网络法
精度比较高
需大量训练方法和数据
SOC的估算策略
①发电实验法
放电实验法估算电池荷电状态（SOC）是比较准确的预估方法，它采用恒流持续放电，放电 电流与时间的乘积即为放出的电量。放电实验法常常被使用来标定电池的容量，该方法适用于所 有电池。但也存在明显的缺点：首先，充放电试验需要花费大量时间；其次，放电实验法不能用 于工作中的电池。 ②安时计量法
安时计量法（ampere hour，简称 AH）是最常用的 SOC 估计方法，安时计量法的原理是将电 池在不同电流下的放电电量等价为某个具体电流下的放电电量，其主要思想是 Peukert 方程。由 此，得到以下等效放电电量公式：
储能变流器的控制策略
储能变流器的控制策略
储能变流器的控制策略主要涉及如何有效地控制储能系统的能量流动，以实现能量的存储和释放。
以下是一些常见的储能变流器控制策略：
1. 最大功率点跟踪（MPPT）：通过调整变流器的输出功率，使其能够在太阳能电池板或其他能源产生装置的最大功率点处工作。
这可以最大限度地利用能源产生装置的输出功率。
2. 荷电状态（SOC）控制：根据电池的荷电状态来控制储能变流器的充放电。
当电池荷电状态较低时，变流器会从电网或其他能源源吸收能量进行充电；当电池荷电状态较高时，变流器会将能量释放回电网或供给负载。
3. 恒压恒流（CVCC）控制：在充电过程中，变流器可以采用恒压恒流控制策略，以确保对电池进行安全和有效的充电。
恒压阶段用于将电池充电至设定的电压值，恒流阶段用于控制充电电流，以避免过充。
4. 动态功率分配：储能变流器可以根据电网的需求和能源供应情况，动态地分配储存的能量。
这可以通过实时监测电网的频率、电压等参数，并根据需要调整变流器的输出功率来实现。
5. 故障保护：储能变流器应具备故障保护功能，以确保系统的安全运行。
这包括过流保护、过压保护、短路保护等，以应对各种异常情况。
6. 能量管理：通过与其他能源转换设备（如光伏逆变器、风力发电机等）的协调，储能变流器可以参与能量管理，优化整个能源系统的运行。
电池荷电状态SOC估算
目录1 电池荷电状态（SOC）估算的几个基本概念 (2)2 常用SOC估算方法 (2)3 电池等效模型 (3)4 模型相关参数获取 (4)1 电池荷电状态（SOC ）估算的几个基本概念电池的荷电状态（SOC ），即指电池中剩余可用电荷的状态，用百分比表示，当电池完全充满电时，其SOC 值为100%，而当电池完全放电时，则其SOC 为0%。
SOC 基本定义可以用下式表示max1()SOC i t dt Q η=−⎰式中：Q max – 电池最大允许充放电容量 i – 充放电电流，充电为负 η– 充放电的库伦效率电池的放电容量Q dis 指的是电池以某一固定倍率进行放电，直至它的端电压达到电池的放电截止电压时所放出的电量。
因为电池放电容量依据的是电池的端电压而非开路电压，所以其与电池内阻密切相关，是放电速率和温度的函数。
由于电池内阻的存在，放电容量Q dis 总是小于电池的总容量Q ，除非放电倍率无穷小。
同样，当电池端电压以无限小的倍率放电至截止电压时，SOC 也不会为零。
电荷在充放电过程中不会损失，故库伦效率通常都很高，在 99%左右。
2 常用SOC 估算方法电池的 SOC 估算主要有开路电压法、安时积分法、阻抗谱法、神经网络法及卡尔曼滤波法。
行业主流算法：卡尔曼滤波法。
离线测量获取曲线离线测量修正曲线对初始状态有依赖有累计误差只能用于初始化SOC 阶段需要训练数据动态过程阻抗变化小误差大在线估计应用尚未成熟在线估计算法复杂度并不高抑制白噪声SOC 中间区域电压平坦，误差大3 电池等效模型电池建模是电池设计、制造和使用的有效工具，电池状态的估算算法（如SOC 和SOH 估算）都必须以电池的模型开发作为工作的基础，在此基础上才能有效地进行模型参数的辨识和电池状态估计算法的实现。
常用的电池模型有Rint 模型（又称内阻等效模型）、Thevennin 模型（又称一阶RC 模型）、PNGV 模型、DP 模型（又称二阶RC 模型）等，一般选用二阶RC 模型。
正极欧姆阻抗与soc的关系 -回复
正极欧姆阻抗与soc的关系-回复标题：正极欧姆阻抗与SOC的关系深度解析一、引言在电池系统的研究中，正极欧姆阻抗和SOC（State of Charge，电池荷电状态）是两个关键参数。
正极欧姆阻抗直接影响电池的功率输出和效率，而SOC则是衡量电池剩余能量的重要指标。
理解两者之间的关系对于优化电池性能、提高电池管理系统精度以及预测电池寿命等方面具有重要意义。
本文将深入探讨正极欧姆阻抗与SOC的关系。
二、正极欧姆阻抗概述正极欧姆阻抗是电池内部电阻的一部分，主要包括电极材料的电阻、电解质的电阻以及电极/电解质界面的电阻。
欧姆阻抗的存在使得电池在充放电过程中产生能量损失，影响电池的效率和功率输出。
三、SOC的概念与测量SOC是指电池在某一时刻的剩余电量占其总容量的百分比，是评价电池性能和预测电池寿命的重要参数。
准确测量和估算SOC是电池管理系统的关键任务。
常见的SOC估算方法包括开路电压法、库仑计法、模型估计算法等。
四、正极欧姆阻抗与SOC的关系1. SOC对正极欧姆阻抗的影响研究表明，SOC的变化会影响电池的欧姆阻抗。
一般来说，随着SOC的降低，正极欧姆阻抗会增加。
这是因为随着电池的放电，电解质的离子浓度下降，电极/电解质界面的电阻增大，导致欧姆阻抗增加。
此外，电极材料的结构变化和活性物质的消耗也会对欧姆阻抗产生影响。
2. 正极欧姆阻抗对SOC估算的影响由于正极欧姆阻抗与SOC之间存在密切关系，因此在进行SOC估算时需要考虑欧姆阻抗的影响。
如果忽视欧姆阻抗的影响，可能会导致SOC 估算的误差增大。
一些高级的SOC估算算法，如等效电路模型和神经网络模型，会将欧姆阻抗作为重要的输入参数，以提高估算精度。
五、如何通过测量正极欧姆阻抗来估算SOC基于正极欧姆阻抗与SOC的关系，可以通过测量欧姆阻抗来间接估算SOC。
具体步骤如下：1. 在不同SOC状态下，通过电化学阻抗谱（EIS）或脉冲测试等方法测量电池的欧姆阻抗。
锂电池BMS三大核心功能及五点认识误区
锂电池BMS三大核心功能及五点认识误区BMS最核心的三大功能为电芯监控、荷电状态（SOC）估算以及单体电池均衡。
BMS的核心功能1)电芯监控技术1、单体电池电压采集；2、单体电池温度采集；3、电池组电流检测；温度的准确测量对于电池组工作状态也相当重要，包括单个电池的温度测量和电池组散热液体温度监测。
这需要合理设置好温度传感器的位置和使用个数，与BMS控制模块形成良好的配合。
电池组散热液体温度的监控重点在于入口和出口出的流体温度，其监测精度的选择与单体电池类似。
2) SOC（荷电状态）技术：简单来说就是电池还剩下多少电SOC是BMS中最重要的参数，因为其它一切都是以SOC为基础的，所以它的精度和鲁棒性（也叫纠错能力）极其重要。
如果没有精确的SOC，再多的保护功能也无法使BMS正常工作，因为电池会经常处于被保护状态，更无法延长电池的寿命。
SOC的估算精度精度越高，对于相同容量的电池，可以使电动车有更高的续航里程。
高精度的SOC估算可以使电池组发挥最大的效能。
3）均衡技术被动均衡一般采用电阻放热的方式将高容量电池“多出的电量”进行释放，从而达到均衡的目的，电路简单可靠，成本较低，但是电池效率也较低。
主动均衡充电时将多余电量转移至高容量电芯，放电时将多余电量转移至低容量电芯，可提高使用效率，但是成本更高，电路复杂，可靠性低。
未来随着电芯的一致性的提高，对被动均衡的需求可能会降低。
关于BMS认识误区1）功能越多越好。
功能能满足需要即可，并非越多越好，系统越简单可靠性才可能越高。
2）刻意追求电压或温度等参数的采集精度。
理由如上，精度满足需要即可，过高的精度。
中国电池最高soc设定值
中国电池最高soc设定值1.引言1.1 概述概述部分的内容：电池是现代生活中不可或缺的能量储存方式，广泛应用于各个领域，如电动汽车、储能系统等。
而电池的SOC（State of Charge，即电池的充电状态）是衡量电池能量储存容量的一个重要指标。
SOC可以用百分比来表示，0表示电池完全放空，而100表示电池完全充满。
然而，中国电池最高SOC设定值一直备受关注。
这是因为，合理设定SOC的最高值对于电池的寿命和性能有着重要的影响。
过高的最高SOC 设定值可能导致电池过度充电，从而加速电池的老化和容量衰减，影响电池的使用寿命。
因此，确定一个合理的最高SOC设定值对于保护电池寿命和优化电池性能至关重要。
本文将对SOC的概念和作用进行阐述，探讨SOC对电池寿命和性能的影响，并提出关于中国电池最高SOC设定值的建议。
通过深入研究与分析，我们将为中国电池行业提供有益的参考和指导，以提高电池的使用寿命和性能，促进电池技术的发展与创新。
1.2 文章结构文章结构部分的内容旨在介绍本篇文章的整体结构和组织方式。
通过明确文章的结构，读者可以更好地理解文章的内容和主题，并能够有针对性地获取所需信息。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在引起读者的兴趣，介绍本篇文章的背景和目的。
在概述中，将简要介绍电池SOC的概念和作用。
这将为后续的内容提供一个基本的理论框架。
在文章结构部分中，我们将进一步介绍本篇文章的整体组织。
正文部分将详细论述SOC的概念和作用，并探讨SOC对电池寿命和性能的影响。
在2.1节中，将详细解释SOC的概念，包括其定义、计算方法和不同SOC状态下的特征。
2.2节将探讨SOC对电池寿命和性能的影响，包括电池容量损失、循环寿命和安全性等方面的讨论。
通过对SOC 概念和影响因素的全面分析，读者将更好地理解SOC的作用和重要性。
结论部分将总结文章的主要观点和内容，强调最高SOC设定值的重要性，并给出建议的最高SOC设定值。
动力电池SOC估算方法综述
TECHNOLOGY AND INFORMATION
动力电池SOC泰安 271000
摘 要 动力电池荷电状态（State of Charge，SOC）表征动力电池当前剩余的能量，是电池管理系统的关键性参 数，准确的SOC估算能够延长电池使用寿命。文章综述了常用的SOC估算算法，对比了不同方法的优缺点，并最后 进行了总结。 关键词 SOC估算算法；动力电池荷电状态；电池管理系统
解决SOC估算累计误差问题。欧阳明高[3]等人对比了磷酸铁锂 电池初始容量、初始SOC等参数对其SOC估算精度的影响，确定 了初始SOC值的精确与否严重影响着安时积分法的估算精度。
2.2 开路电压法 开路电压法是通过电池SOC和其开路电压（Open Circuit Voltage，OCV）的对应关系获得电池SOC的方法，电池SOC 与开路电压映射关系，又称为开路电压表，该表的获取方法一 般有两种，第一种是对满充电池进行恒流放电，并在每个SOC 节点上（可自己设置）对该电池进行长时间的静置，此时得到 一组SOC-OCV对应值，以此类推，直至SOC降为0，这样我们 就能得到完全的开路电压表。该方法需要电池经过长时间的静 置才能得到准确的一一对应关系，并且每一个SOC状态都需要 电池进行静置几小时，耗费的时间周期长[4]；第二种方法，也 是目前广大学者常用的方法，在1/25C电流下进行恒流充放电 实验，电池经历恒流充满、恒流放电完全，我们得到的电压曲 线就是开路电压曲线[5]。由于开路电压表获取程序相对烦琐， 受温度等外界因素影响严重，因此开路电压法经常作为辅助方 法使用，即通过开路电压法得到初始SOC值，同时对充放电效 率、温度进行补偿，再采用安时积分法对SOC估算，以大大提 高估算的精确度[6-7]。文献[8]将安时积分法、开路电压法及负载 电压法相结合，通过开路电压法确定SOC的初始值，并将充放 电效率、温度因素考虑在内，最终得到改进算法的估算误差基 本在3%以内。 2.3 卡尔曼滤波法 卡尔曼滤波法的实质是根据测量值和观测值估计真实值的 过程，该方法主要分为预测和校正两大部分，同时不断更新协 方差估计，是一种闭环估算方法。它克服了安时法中误差累积 效应，不要求初始SOC值的准确性，但较为依赖于电池等效电 路模型，常见的等效电路模型有Rint模型、RC 模型、Thevenin 模型、PNGV 模型[9]。 传统的卡尔曼滤波法只能描述线性系统，但是由于电池内 部是一个非常复杂的非线性系统，因此在估算SOC时常采用扩 展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter，EKF）和无迹卡尔曼滤 波（Unscented Kalman Filter，UKF）以及各种变形算法自适应 扩展卡尔曼滤波（Adaptive Extended Kalman Filter，AEKF）、 自适应无迹卡尔曼滤波（Adaptive Unscented Kalman Filter， AUKF），将非线性电池系统转化为线性系统再进行SOC估 算。Perez[10]等人采用扩展卡尔曼滤波器来估算锂离子动力电池 的SOC，通过二阶等电路模型建立状态方程，从而求解出电池 的SOC。文献[11]提出基于自适应无迹卡尔曼滤波AUKF的 SOC 估算方法，通过UT变换避免了泰勒级数展开计算，因此不存在 非线性误差，结合对电池系统过程噪声和测量噪声的协方差的 实时校正，最后将EKF、UKF、AEKF和AUKF四种算法进行了
电动汽车动力电池荷电状态SOC估算方法浅析
电动汽车动力电池荷电状态SOC估算方法浅析作者：胡小芳，薛秀丽来源：《时代汽车》 2018年第11期摘要：纯电动汽车的电池荷电状态SOC，相当于传统燃油汽车的油表。
而混合动力汽车的荷电状态对整车控制优化起决定性作用。
准确的SOC估算可以提高电池的能量效率，延长电池的使用寿命，从而保证电动汽车更好的行驶，同时SOC也是作为电池充放电控制和电池均衡的重要依据。
本文详细介绍电池荷电状态估算的负载电压法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法和支持向量机等6种方法。
最后列表对比各种方法之间的特点。
关键词：动力电池；荷电状态SOC；估算方法1引言现在，为了解决物质资源的匮乏和能源的消耗，电动汽车的发展前景越来越好，而动力电池作为其供给来源，动力电池相当于传统汽车中邮箱，在电动汽车中是三大核心系统之一，是电动汽车的发展的关键，目前电动汽车的发展也遇到很多困难。
式中，剩余容量——电池从当下完全放完电的容量；最大可用容量——电池以小电流放电，完全放完电后总放电容量；放完电状态——电池放电到终止电压的状态，此时sOc=0%；充满电状态——电池充电到终止电压状态，此时SOC=100%.动力电池管理系统中的状态估计主要包括电池荷电状态sOc估计，电池能量状态SOE)估计及峰值功率SOP估计，对电池荷电状态和峰值功率进行估计并用于整车控制，这样对用户熟悉电池的用电情况，提高电池利用率和电池容量，防止电池充电过余和过放电，保障电池在工作时，其安全性和使用寿命等方面都有很重要意义。
在电池电量描述和估计方法中，忽略了电压的影响，但在实际工作时，电池主要用于释放容量和存储能量，电动汽车续驶里程和用电设备的续航时间都和电池释放的能量多少有直接关联，因而用电池状态和剩余电量来描述动力电池，更具有意义。
2负载电压法在电池放电过程期间，且负载电流保持一致，负载电压随电池荷电状态SOC变化的规律和开路电压随电池荷电状态SOC的变化情况相类似，因而能通过负载电压估计荷电状态。
动力电池SOC估算
情形2
情形3
SOC的影响因素
放电 电流
容量 变化
影响因 素
温度
自放 电
一致 性
SOC的影响因素及特征参数
SOC特征 参数
电压
电流
温度
SOC的估算方法
估算策略 SOC估算方法 放电实验法 安时计量法 开路电压法 线性模型法 内阻法 卡尔曼滤波法 优点 准确、可靠 计算简单 在数值上接近电池电动势 模型简单 与SOC关系密切 适合非线性模型 缺点 须中断，时间长 不够准确 需长时间静置 不够准确 测量困难 需准确的模型算法
p
U
p
CR
p
U
p
p
1
C
I
p
Uoc描述电池的开路电压，R0为电池内阻，I为总电流，Ip为通过极化电阻上的电
流，Ul为电池的负载电压，Rp和Cp分别为极化内阻和极化电容
参数辨识
以数学模型为基础，开发模型参数在线辨识的方法，使在电池全寿命过程中，数 学模型都能精确地描述系统的响应特性。
SOC的估算方法
安时计量法
安时计量法（ampere hour，简称 AH）是最常用的 SOC 估计方法，安时计 量法的原理是将电池在不同电流下的放电电量累计起来作为电池的放电量。由此，
简单易行 优点 适用范围广
SOC SOC0
得到以下等效放电电量公式：
tf
Idt
CI
t0
缺点 不能获得初值 累计误差积累
缺点 温度、电流、SOH都可以 影响内阻 内阻值很小在毫欧级，策 略误差大
SOC的估算方法
卡尔曼滤波法
卡尔曼滤波法，是建立在安时积分法的基础之上的。 该方法应用于电池 SOC估计，电池被视为一动态系统，荷电 状态为系统的一个内部状态。卡尔曼滤波法的主要思想，是 对系统的状态做出最小方差意义上的最优估计。 该系统的输入项有：电池电流、环境温度、电池剩余 容量、欧姆内阻以及极化内阻等变量，系统的输出为：电池 的工作电压。由于电池等效模型确定的非线性方程，在计算 过程中要线性化。预估电池荷电状态方法的核心思想是包括 荷电状态估计值和反映估计误差的、协方差矩阵的递归方 程，协方差矩阵用来给出估算误差范围。
锂离子电池及电池电量计介绍
锂离子电池及电池电量计介绍1.锂离子电池介绍1.1荷电状态(State-Of-Charge；SOC)荷电状态可定义为电池中可用电能的状态，通常以百分比来表示。
因为可用电能会因充放电电流，温度及老化现象而有不同，所以荷电状态的定义也区分为两种：绝对荷电状态(Absolute State-Of-Charge；ASOC)及相对荷电状态(Relative State-Of-Charge；RSOC)。
通常相对荷电状态的范围是0% - 100%，而电池完全充电时是100%，完全放电时是0%。
绝对荷电状态则是一个当电池制造完成时，根据所设计的固定容量值所计算出来的的参考值。
一个全新完全充电电池的绝对荷电状态是100%；而老化的电池即便完全充电，在不同充放电情况中也无法到100%。
下图显示不同放电率下电压与电池容量的关系。
放电率愈高，电池容量愈低。
温度低时，电池容量也会降低。
图一、不同放电率及温度下电压与容量之关系1.2最高充电电压(Max Charging Voltage)最高充电电压和电池的化学成分与特性有关。
锂电池的充电电压通常是4.2V 和4.35V，而若阴极、阳极材料不同电压值也会有所不同。
1.3完全充电(Fully Charged)当电池电压与最高充电电压差小于100mV，且充电电流降低至C/10，电池可视为完全充电。
电池特性不同，完全充电条件也有所不同。
下图所显示为一典型的锂电池充电特性曲线。
当电池电压等于最高充电电压，且充电电流降低至C/10，电池即视为完全充电。
图二、锂电池充电特性曲线1.4最低放电电压(Mini Discharging Voltage)最低放电电压可用截止放电电压来定义，通常即是荷电状态为0%时的电压。
此电压值不是一固定值，而是随着负载、温度、老化程度或其他而改变。
1.5完全放电(Fully Discharge)当电池电压小于或等于最低放电电压时，可称为完全放电。
1.6充放电率(C-Rate)充放电率是充放电电流相对于电池容量的一种表示。
锂电池荷电状态(SOC)预测方法及优缺点基础知识介绍
一、荷电状态（SOC）定义SOC即State of Charge，指电池的荷电状态。
从电量、能量等不同的角度，SOC 有多种不同的定义方式。
美国先进电池联合会（USABC）定义的SOC被广泛采用，即电池在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。
相应的计算公式为：式中，Q m为电池按照恒定的电流I进行放电时的最大放电容量；Ｑ(I n)为在t 时间里，标准的放电电流I下电池所释放的电量。
二、锂电池荷电状态预测方法锂电池的荷电状态是电池管理系统的重要参数之一，也是整个汽车的充放电控制策略和电池均衡工作的依据。
但是由于锂电池本身结构的复杂性，其荷电状态不能通过直接测量得到，仅能根据电池的某些外特性，如电池的内阻、开路电压、温度、电流等相关参数，利用相关的特性曲线或计算公式完成对荷电状态的预测工作。
锂电池的荷电状态估算是非线性的，目前常用的方法主要有放电实验法、开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法等。
1 放电实验法放电实验法的原理是：以恒定的电流使电池处于不间断的放电状态，当放电到达截止电压时对所放电量进行计算。
放电电量值为放电时所采用的恒定电流值与放电时间的乘积值。
放电实验法经常在实验室条件下估算电池的荷电状态，并且目前许多电池厂商也采用放电法进行电池的测试。
它的显著优点是方法简单，估算精度也相对较高。
其缺点也很突出：不可以带负载测量，需要占用大量的测量时间，并且放电测量时，必须中断电池之前进行的工作，使电池置于脱机状态，因此不能在线测量。
行驶中的电动汽车电池一直处于工作状态，其放电电流并不恒定，此法不适用。
但放电实验法可在电池检修和参数模型的确定中使用。
2 开路电压法电池长时间充分静置后的各项参数相对稳定，此时的开路电压与电池荷电状态间的函数关系也是相对比较稳定的。
若想获得电池的荷电状态值，只需测得电池两端的开路电压，并对照OCV-SOC曲线来获取相应信息。
开路电压法的优点是操作简单，只需测量开路电压值对照特性曲线图即可获得荷电状态值。
新能源汽车电池系统SOC范围选择
新能源汽车电池系统SOC范围选择某兄台的文章颇受好评，特此快马加鞭编辑这篇文章来谈谈新能源汽车电池系统的SOC范围选择。
荷电状态SOC（State of Charge）,在《电池手册Handbook of Batteries, 3rd Edition》中的定义为：SOC=Q1/Q0 =电池可用容量/电池额定容量，电池可用容量和额定容量的百分比．动力电池系统的SOC需要实现实时在线估算,因此电池的剩余容量多利用车载状态较容易测量的电流、时间、电压和内阻等参数输入预设的模型和算法中进行估算得到。
注：目前的SOC定义是针对电池单体,对于电池系统目前还没有较统一的定义，实际使用过程中，较简单的办法是将电池组等效为电池单体。
为确保电池的安全性，常选用电池组中最差电池单体的SOC来表征电池组的SOC。
实际的BMS里面，一般对电池的实际容量，可用容量都要进行估算，特别是随着寿命进行变化的过程，Trick是一个BMS会有循环次数和过往数据进行辅助处理。
电池系统设计过程中,SOC使用范围的选择对电池系统的以下几方面有重大影响。
1）安全性•安全性是系统设计首先考虑的因素•混合动力的电池系统通常SOC区间一般会在中间部分,大多会在30%-8 0%，这样出现过充和过放问题的可能性较小。
注：现在的混合动力，往插电式的演进快速前进，电池大一些带来的成本问题，由于补贴、拍照和油耗积分等因素一下子局面反转了；因此当电动续航里程的强制要求下，上下限的SOC范围往往进一步被拉宽，带来的安全风险，容以后细表。
2）整车&电池性能•电池系统的峰值充放电功率的需求选择SOC的使用范围(此处暂且不考虑冷启动的需求影响和传递效率问题）▪电机及电机控制器等负载的峰值放电功率要求Pdis_max≥ Pl_pe ak，保证在其SOC使用范围内电池组的峰值放电功率应大于负载的最大功率需求。
▪能量回馈过程的峰值充电功率要求Pcha_max≥ Pr_peak ，为了尽可能多的接受回收的能量,应满足所设定的峰值充电功率要求▪峰值充放电功率所对应的持续时间▪电池系统在其SOC范围内必须满足负载的峰值功率要求。
锂电池SOC对热失控行为的影响
锂电池SOC对热失控行为的影响锂电池SOC对热失控行为的影响步骤一：介绍锂电池和SOC的概念首先，我们需要介绍一下锂电池和SOC的概念。
锂电池是一种常见的可充电电池，被广泛应用于移动设备、电动汽车和储能系统等领域。
而SOC，即电池荷电状态（State of Charge），是指电池当前的电荷量相对于其满电容量的百分比。
步骤二：解释SOC对热失控行为的影响SOC是一个关键的参数，对锂电池的热失控行为有着重要的影响。
首先，SOC的变化会导致电池内部的化学反应和电荷转移的变化，从而影响电池的内部温度分布。
电池在不同SOC下的温度分布差异可以对电池的性能和寿命产生显著影响。
步骤三：SOC对电池热失控的影响SOC的变化还会对电池的热失控行为产生直接的影响。
当电池处于高SOC时，其内部化学反应更加剧烈，电池内部的热量产生率会增加。
这可能导致电池内部温度升高，进而引发热失控的风险。
此外，SOC的变化还会影响电池的容量和内阻。
当SOC过低时，电池容量可能会下降，导致电池在高负载下产生过多的热量，增加热失控的风险。
而SOC 过高时，电池内阻可能会增加，导致电池内部产生更多的热量，也增加了热失控的风险。
步骤四：SOC对电池寿命的影响SOC的变化还会对电池的寿命产生影响。
电池的寿命与其充放电循环次数有关，而SOC的变化会导致电池的充放电循环次数增加。
因此，频繁的SOC变化可能会缩短电池的寿命。
此外，SOC的变化还可能导致电池的内部化学反应偏离理想状态，进而引发电池的老化和损坏。
因此，合理控制SOC的变化范围，可以延长电池的使用寿命。
步骤五：总结综上所述，SOC是影响锂电池热失控行为的重要因素。
SOC的变化不仅会影响电池的内部温度分布和热失控行为，还会对电池的容量、内阻和寿命产生影响。
因此，在设计和使用锂电池系统时，需要合理控制SOC的变化范围，以确保电池的安全性、性能和寿命。
正极欧姆阻抗与soc的关系
正极欧姆阻抗与soc的关系
在电池技术中，正极欧姆阻抗是一个重要的参数，它反映了电池内部电阻的情况，对于电池的性能和寿命有着显著的影响。
而SOC，即电池的荷电状态，是描述电池当前电量状态的参数。
在电池的充放电过程中，正极欧姆阻抗与SOC之间存在密切的关系。
让我们先理解一下正极欧姆阻抗的概念。
正极欧姆阻抗是由于电池正极材料的电阻、电解液的电阻以及正负极之间的接触电阻所引起的。
这个阻抗会随着电池的老化、荷电状态的变化以及其他因素而发生变化。
而SOC描述的是电池的电量状态，其值介于0到1之间。
当SOC为0时，电池电量耗尽；当SOC为1时，电池电量充满。
在电池的充放电过程中，随着SOC 的变化，正极欧姆阻抗也会发生变化。
研究表明，在电池的充电过程中，随着SOC的增加，正极欧姆阻抗通常会减小。
这是因为随着电解液的充分电离和电极材料的活化，电池内部的电阻减小。
相反，在电池的放电过程中，随着SOC的减小，正极欧姆阻抗通常会增加。
这是因为随着电池电量的消耗，电解液的浓度和电极材料的活性降低，导致电池内部电阻增加。
此外，正极欧姆阻抗与SOC的关系还受到温度、电池制造工艺以及使用历史等因素的影响。
温度的升高通常会导致正极欧姆阻抗的减小，而电池制造过程中的材料选择、制备工艺以及使用过程中的老化等也会对正极欧姆阻抗与SOC的关系产生影响。
正极欧姆阻抗与SOC之间存在密切的关系。
了解这种关系有助于更好地理解电池的工作原理、预测电池的性能以及优化电池的使用和维护策略。
通过监测正极欧姆阻抗的变化，可以间接了解电池的SOC状态，从而实现对电池状态的实时监控和管理。
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测量SOC的意义
电动汽车的动力电池相当于普通汽车的发动机，那 么电动汽车的SOC相当于普通汽车的什么？
SOC的测量方法
SOC测量方法主要有：放电实验法、Ah计量法、 开路电压法、负载电压法、内阻法、线性模型法、 神经网络法、卡尔曼滤波法等。
SOC的定义
放电实验法是最可靠的SOC 估计方法,采用恒定 电流进行连续放电,放电电流与时间的乘积即为剩余 电量。放电实验法在实验室中经常使用,适用于所有 电池,但它有2 个显著缺点:①需要大量时间; ②电池 进行的工作要被迫中断。
从这两个例子我们可以看出，电池的固定的SOC很 难测量，而且其受到某些因素的影响，同时这些因 素对SOC测量的相关度很大。
结论
按定义得到的电池容量状态判断在放电电流变化 的情况下出现了不适应性, 分析其原因为:
1) 按定义得出的是某一指定恒流放电电流下的 SOC , 不同放电电流放电至相同的SOC时, 所放出 的电量不同, 用相对意义的SOC 判断不同放电电流 下的荷电状态, 自然会出现不一致的判断结果。
卡尔曼滤波理论的核心思想,是对动力系统的状态 做出最小方差意义上的最优估计。该方法适用于各 种电池,与其他方法相比,尤其适合于电流波动比较 剧烈的混合动力汽车电池SOC 的估计,它不仅给出 了SOC 的估计值,还给出了SOC 的估计误差。该方 法的缺点能力要求高。
结论
a —从研究方法选择来看,SOC 估计选择方法较
真诚的人，走着走着，就走进 了心里。虚伪的人，走着走着，就 淡出了视线。
或许，当一段不知疲倦的旅途结束，只有站在终点的人，才会 感觉到累，其实我一直都明白，能一直和一人做伴，实属不易。
茫茫人海，有多少人能风雨邂逅？尘缘万千，有多少人能相 依相伴？不是所有的遇见都能守候，不是所有的情缘都能拥有， 事不出，不不知谁近是谁远所。人有不品的，不爱知谁浓，谁淡都！ 能携手同行，不是所有的故事，都可以写下完 美的结局…… 利不尽，不知谁聚谁散。人不穷，不知谁冷谁暖！
多。
b —从实际应用角度来看,Ah 计量法是目前最常
用的方法,且常与其他方法组合使用,如Ah-内阻法、 Ah-Peukert 方程法、Ah-开路电压法。
c —线形模型法、神经网络法和卡尔曼滤波法是
新近发展的比较有希望的方法,仍需要不断研究实践。
d —电池充放电倍率、温度、自放电、老化等因
素,对电池SOC 估计影响显著,任何SOC 估计方法都 要加以考虑。
率;在高温状态和电流波动剧烈的情况下,误差较大。
电池的开路电压在数值上接近电池电动势，用开 路电压法可估计SOC。
显著缺点是需要电池长时静置,以达到电压稳定, 电池状态从工作恢复到稳定,需要几个小时甚至十几 个小时,这给测量造成困难;静置时间如何确定也是 一个问题,所以该方法单独使用只适于电动汽车驻车 状态。开路电压法在充电初期和末期SOC 估计效果 好,常与Ah 计量法结合使用。
水不试，不知哪深哪浅，人不交，不知谁好谁坏！
最近很流行的一段话： “如果我用
你待我的方式来待你，恐怕你早已 离去！” 这句话，适合任何关系 ! 凡事换个角度，假如你是我，未必 能有我大度。
男人是条狼， 选对了保护你， 选错了折磨你！
女人是条蛇，选对了缠着你， 选错了毒死你！
朋友是条路， 选对了帮着你， 选错了绕死你！
e —如何在变电流工作条件下,准确估计电动汽
车电池SOC仍是一个难点,还需要努力解决。
“一别两宽，各生欢喜”出自敦煌山洞出土的唐朝人“放妻协议”,这份离 婚协议书的主要内容是：“凡为夫妇之因，前世三生结缘，始配今生为夫 妇。若结缘不合，比是冤家，故来相对；即以二心不同，难归一意，快会 及诸亲，各还本道。愿妻娘子相离之后，”一别两宽，各生欢喜“,意思就 是：我们好聚好散吧
Ah 计量法是最常用的SOC 估计方法。如果充放
电起始状态为SOC0 ,那么当前状态的SOC 为:
SOC
SOC0
1 CN
t
Idt
0
其中CN 为额定容量; I 为电池电流;η为充放电效率, 不是常数。
应用中的问题有:电流测量不准,将造成SOC 计算
误差,长期积累,误差越来越大;要考虑电池充放电效
2) 电流、温度等影响电池容量因素具有可恢复性, 按定义从已放出的电量推算剩余的电量时没有考虑 这些因素, 因而会出现SOC估计的不确定性。
SOC的影响因素
由于电池所能放出的容量受到放电率、放电电流、 电池内部温度、自放电、充放电循环次数、电池老 化等等诸多因素的影响，因此SOC也必然与这些因 素有关。（对SOC的影响分为可恢复与不可恢复）
电池荷电状态 SOC
SOC的定义 SOC的影响因素 测量SOC的意义 SOC的测量方法
SOC的定义
电池荷电状态称为SOC（State of Charge）， 是用来反映电池的剩余容量状况的物理量，其数值 定义为电池剩余容量占电池容量的比值：
SOC=Qc/CI 式中，Qc为电池剩余的容量；CI为电池以恒定电流I 放电时所具有的容量。
列举两个例子
1) 充满电(按定义得SOC= 1) 的电池以某一恒 定的大电流放电至终止电压,放出了该恒流放电所 能放出的电量, 按定义得到了SOC= 0 的结论, 但这 时如果再以较小的电流放电, 则电池又能继续放电, 表现出SOC≠0。 2) 电池先以某小电流放电至该恒定放电电流下可放 出容量的60%～ 70% , 按定义可得到SOC为0. 4～ 0. 3 的估计值, 但这时如果以某一大电流放电, 当电 池电压急剧下降至其终止电压时, 放出的电量几乎 为0, 即电池表现为SOC≈ 0, 与按定义得到的判断结 果相矛盾。