锂离子电池SOC的充电状态测量

sick

电池SOC定义为电池剩余电量的百分比，因此范围为0％至100％。由于SOC测量与汽车中的气体测量仪具有相同的目的，因此提供SOC测量的IC通常被称为“电量计”或“电量计”IC。


      SOC测量强调智能电池管理系统。随着SOC的变化，电池管理系统计算出最佳充电电压和电流值。因此，SOC测量IC通常与设计中的电池充电器IC配对或作为更全面的充电管理和电池保护设计中的功能包括在内。


     主机系统使用SOC测量来管理电力使用，并且当电池电量变低时，应用程序通知用户。例如，在电动车辆中，SOC测量对于车辆可用的剩余范围的估计是重要的，并且作为熟悉的燃料计和范围估计出现在驾驶员的显示面板上。实际上，汽车应用需要可靠的SOC测量来减少“范围焦虑”，因为驾驶员开始接受这些新型车辆。


     事实上，可靠的SOC测量对于确保一般可充电电池的安全性和最大化电池寿命至关重要，特别是锂离子电池。对SOC的不良估计会导致过度充电和过度放电，从而导致电池性能和寿命降低。更糟糕的是，不受控制的充电甚至可能导致电池故障，热失控甚至无法控制的通风和爆炸。但是，对于锂离子电池，SOC的精确测量最多也是困难的。锂离子电池在其大部分放电范围内保持接近恒定的电压输出（图1）。结果，简单地将电压测量值与电池中剩余的电荷相关联的常用方法不能用于这些电池。

      图1：对于典型的锂离子电池，电压在很宽的电池容量范围内保持相对平坦，这简单地基于电池端电压报告充电状态的传统方法变得复杂。 （由Infinite Power Solutions提供。）


      因此，确定锂离子电池的SOC主要是一个估算过程，并且仍然是积极研究的主题，以找到更好的SOC估算方法。对于诸如电动车辆中使用的大型复杂电池组，需要最大化电池的成本效率需要基于神经网络，模糊逻辑和自适应滤波器的非常复杂的SOC估计方法。然而，对于许多其他能量收集应用，基于电流测量，电压测量或基于模型的方法的不太复杂的方法提供了关于应用所需的电池SOC的充分信息。