四種SOC修正算法介紹

靜態(tài)修正

BMS處于靜態(tài)模式（不帶載），查詢OCV表格，根據(jù)OCV曲線得出現(xiàn)在電壓和溫度下對(duì)應(yīng)的SOC值，再等待下個(gè)帶載時(shí)刻開(kāi)始修正SOC，以一定速率加快或者減慢安時(shí)積分平滑修正至目標(biāo)值；

優(yōu)點(diǎn)：方案簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)；

缺點(diǎn)：必須要求電流約等于靜態(tài)功耗附近，且持續(xù)一定時(shí)間等待帶載電壓回彈至空載電壓，下個(gè)帶載時(shí)刻再進(jìn)行修正，條件較多，適用工況有限，無(wú)法帶載時(shí)在線修正；

充滿修正

充電模式下SOC等于99.4%,則先停止安時(shí)積分保持 SOC 不變， 直至達(dá)到滿充條件（單節(jié)最高電壓達(dá)到當(dāng)前溫度下滿電電壓及充電電流是最小充電允許電流），SOC跳變至100%；

優(yōu)點(diǎn)：可以滿足充電完成，電流停止，SOC恰好修正至100%；

缺點(diǎn)：滿電條件各廠家定義不同，由于電芯老化壓差變大，僅判斷單體最高是否到達(dá)充滿電壓的策略不全面，所以有的廠家不僅判斷單體最高還判斷單體最低是否到達(dá)充滿電壓，這樣就可能發(fā)生充滿失敗，SOC就只能停在99.4%，無(wú)法修正至100%；

極限修正

放電模式下單節(jié)最低電壓持續(xù)一定時(shí)間低于閥值邊界點(diǎn)SOC_Bms直接跳變到 0， SOC_Disp 以較快速度快速平滑跟蹤至 0%；

充電模式下單節(jié)最高電壓持續(xù)一定時(shí)間高于閥值高于滿充電壓點(diǎn)但低于安全保護(hù)點(diǎn)SOC_Bms、 SOC_Disp 直接修正到 100%；

優(yōu)點(diǎn)：SOC滿足充滿為100%；放空0%的顯示值

缺點(diǎn)：由于充電時(shí)只關(guān)注最高單體，放電時(shí)至關(guān)注最低單體，如果觸發(fā)極限修正直接修正至100%或0%很可能沒(méi)充滿或者沒(méi)放空；

動(dòng)態(tài)修正

重點(diǎn)介紹動(dòng)態(tài)修正，在實(shí)際工程中應(yīng)用較多，限制條件少可實(shí)現(xiàn)在線修正，隨時(shí)隨地想修就修。要想做動(dòng)態(tài)修正就得建立電池模型也就是電池的等效電路。

上圖為電池二階等效電路模型，至于它的來(lái)源我們暫且不做討論，那么如何得到圖中的參數(shù)呢？放心肯定不是筆算啦。我們可以用電池組做一個(gè)有代表性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)一系列充電放電我們可以得到上圖中電流I和電壓U關(guān)系，這樣就相當(dāng)于知道輸入輸出，下一步找出輸入和輸出的函數(shù)表達(dá)式那么未知數(shù)自然就知道了。

上述中提到這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是HPPC即Hybrid PulsePower Characteristic(混合動(dòng)力脈沖能力特性)：是用來(lái)體現(xiàn)動(dòng)力電池脈沖充放電性能的一種特征。HPPC測(cè)試一般采用專用電池檢測(cè)設(shè)備完成（來(lái)自百度百科）。HPPC測(cè)試可以完成對(duì)電池直流內(nèi)阻的測(cè)試。充放電制式為1C放電10s靜置40S然后0.75C充電10S；

這樣充放電對(duì)應(yīng)的電壓曲線為

現(xiàn)在已知輸入輸出我們有兩種方法得到二階表達(dá)式，第一種是使用MATLAB Curve Fitting Tool得出輸入輸出的函數(shù)表達(dá)式，第二種是使用最小二乘法，最小二乘法（又稱最小平方法）是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)。它通過(guò)最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配。利用最小二乘法可以簡(jiǎn)便地求得未知的數(shù)據(jù)，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最小。最小二乘法還可用于曲線擬合。其他一些優(yōu)化問(wèn)題也可通過(guò)最小化能量或最大化熵用最小二乘法來(lái)表達(dá)。（來(lái)自百度百科）；如此得出表達(dá)式的各項(xiàng)未知數(shù)。

此時(shí)，已經(jīng)具備了在線修正的所有條件，不論此時(shí)以多大電流放電，我們只要帶入上式就可以反推出此時(shí)OCV的值，再根據(jù)OCV查表便可以得出此時(shí)的SOC值。

優(yōu)點(diǎn)：不受條件限制，隨時(shí)可以修正SOC；

缺點(diǎn)：算法實(shí)現(xiàn)起來(lái)稍有復(fù)雜，內(nèi)阻隨溫度和老化變化大，必須考慮溫度和老化影響及時(shí)更新阻抗表；