電池電量估算soc時(shí)方法(對(duì)電池荷電狀態(tài)估計(jì)的幾種方法)
1.對(duì)電池荷電狀態(tài)估計(jì)的幾種方法
正確估計(jì)蓄電池的SOC，就能夠在實(shí)現(xiàn)整車(chē)能量管理時(shí)，避免對(duì)電動(dòng)汽車(chē)蓄電池造成損害，合理利用蓄電池提供的電能，提高電池的利用率，延長(zhǎng)電池組的使用壽命。
SOC估計(jì)有其特殊性，溫度不同、倍率不同、SOC點(diǎn)不同，充放電效率也不同；電池放電倍率越大，放出電量越少；電池工作的溫度過(guò)高或過(guò)低，可用容量降低；由于有老化和自放電因素的存在，SOC值需要不斷修正。 1.放電實(shí)驗(yàn)法 放電實(shí)驗(yàn)法是最可靠的SOC估計(jì)方法，采用恒定電流進(jìn)行連續(xù)放電，放電電流與時(shí)間的乘積即為剩余電量。
放電實(shí)驗(yàn)法在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用，適用于所有電池。但它有兩個(gè)顯著缺點(diǎn)：一是需要大量時(shí)間；二是電池進(jìn)行的工作要被迫中斷。
放電實(shí)驗(yàn)法不適合行駛中的電動(dòng)汽車(chē)，可用于電動(dòng)汽車(chē)電池的檢修。 2.安時(shí)計(jì)量法 安時(shí)計(jì)量法是最常用的SOC估計(jì)方法。
如果充放電起始狀態(tài)為SOCO，那么當(dāng)前狀態(tài)的SOC為 （5-3） 式中，CN為額定容量；I為電池電流；η為充放電效率，不是常數(shù)。 安時(shí)計(jì)量法應(yīng)用中的問(wèn)題：電流測(cè)量不準(zhǔn)，將造成SOC計(jì)算誤差，長(zhǎng)期積累，誤差越來(lái)越大；要考慮電池充放電效率；在高溫狀態(tài)和電流波動(dòng)劇烈的情況下，誤差較大。
電流測(cè)量可通過(guò)使用高性能電流傳感器解決，但成本增加。解決電池充放電效率要通過(guò)事前大量實(shí)驗(yàn)，建立電池充放電效率經(jīng)驗(yàn)公式。
安時(shí)計(jì)量法可用于所有電動(dòng)汽車(chē)電池，若電流測(cè)量準(zhǔn)確，有足夠的估計(jì)起始狀態(tài)的數(shù)據(jù).則它就是一種簡(jiǎn)單、可靠的SOC估計(jì)方法。 3.開(kāi)路電壓法 電池的開(kāi)路電壓在數(shù)值上接近電池電動(dòng)勢(shì)。
電池電動(dòng)勢(shì)是電解液濃度的函數(shù)，電解液密度隨電池放電成比例降低，用開(kāi)路電壓可估計(jì)SOC。鎳氫電池和鋰離子電池的開(kāi)路電壓與SOC關(guān)系的線性度不如鉛蓄電池好，但根據(jù)其對(duì)應(yīng)關(guān)系也可以估計(jì)SOC，尤其在充電初期和末期效果較好。
開(kāi)路電壓法的顯著缺點(diǎn)是需要電池長(zhǎng)時(shí)靜置，以達(dá)到電壓穩(wěn)定。電池狀態(tài)從工作恢復(fù)到穩(wěn)定，需要幾個(gè)小時(shí)甚至十幾個(gè)小時(shí)，這給測(cè)量造成困難；靜置時(shí)間如何確定也是一個(gè)問(wèn)題，所以該方法單獨(dú)使用只適于電動(dòng)汽車(chē)駐車(chē)狀態(tài)。
開(kāi)路電壓法在充電初期和末期SOC估計(jì)效果好，常與安時(shí)計(jì)量法結(jié)合使用。 4.負(fù)載電壓法 電池放電開(kāi)始瞬間，電壓迅速?gòu)拈_(kāi)路電壓狀態(tài)進(jìn)入負(fù)載電壓狀態(tài)，在電池負(fù)載電流保持不變時(shí)，負(fù)載電壓隨SOC變化的規(guī)律與開(kāi)路電壓隨SOC的變化規(guī)律相似。
負(fù)載電壓法的優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)崟r(shí)估計(jì)電池組的SOC，尤其在恒流放電時(shí)，具有較好的效果。在實(shí)際應(yīng)用中，劇烈波動(dòng)的電池電壓給負(fù)載電壓法應(yīng)用帶來(lái)困難。
解決該問(wèn)題，要儲(chǔ)存大量電壓數(shù)據(jù)，建立動(dòng)態(tài)負(fù)載電壓和SOC的數(shù)學(xué)模型。負(fù)載電壓法很少應(yīng)用到實(shí)車(chē)上，但常用來(lái)作為電池充放電截止的判據(jù)。
5.內(nèi)阻法 電池內(nèi)阻有交流內(nèi)阻（impedance，常稱(chēng)交流阻抗）和直流內(nèi)阻（resistance）之分，它們都與SOC有密切關(guān)系。電池交流阻抗是電池電壓與電流之間的傳遞函數(shù)，是一個(gè)復(fù)數(shù)變量，表示電池對(duì)交流電的反抗能力，要用交流阻抗儀來(lái)測(cè)量。
電池交流阻抗受溫度影響大，是在電池處于靜置后的開(kāi)路狀態(tài)還是在電池充放電過(guò)程中進(jìn)行交流阻抗測(cè)量，存在爭(zhēng)議，所以很少用于實(shí)車(chē)上。直流內(nèi)阻表示電池對(duì)直流電的反抗能力，等于在同一很短的時(shí)間段內(nèi)，電池電壓變化量與電流變化量的比值。
在實(shí)際測(cè)量中，將電池從開(kāi)路狀態(tài)開(kāi)始恒流充電或放電，相同時(shí)間內(nèi)負(fù)載電壓和開(kāi)路電壓的差值除以電流值就是直流內(nèi)阻。鉛蓄電池在放電后期，直流內(nèi)阻明顯增大，可用來(lái)估計(jì)電池SOC；鎳氫電池和鋰離子電池直流內(nèi)阻變化規(guī)律與鉛蓄電池不同，應(yīng)用較少。
直流內(nèi)阻的大小受計(jì)算時(shí)間段影響，若時(shí)間段短于10ms，只有歐姆內(nèi)阻能夠檢測(cè)到；若時(shí)間段較長(zhǎng)，內(nèi)阻將變得復(fù)雜。準(zhǔn)確測(cè)量單體電池內(nèi)阻比較困難，這是直流內(nèi)阻法的缺點(diǎn)。
內(nèi)阻法適用于放電后期電動(dòng)汽車(chē)電池SOC的估計(jì)，可與安時(shí)計(jì)量法組合使用。 6.線性模型法 C.Ehret等人提出用線性模型法估計(jì)電池SOC，該方法是根據(jù)SOC變化量、電流、電壓和上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)SOC值計(jì)算，建立的線性方程為 （5-4） (5-5) 式中，SOC(i)為當(dāng)前時(shí)刻的SOC值；SOC(i-1)為當(dāng)前一時(shí)刻的SOC值；△SOC(i)為SOC的變化量；U和I為當(dāng)前時(shí)刻的電壓與電流。
β0、β1、β2、β3為根據(jù)參考數(shù)據(jù)，利用最小二乘法擬合得到的系數(shù)，沒(méi)有具體的物理含義。上述模型適用于低電流、SOC緩變的情況，對(duì)測(cè)量誤差和錯(cuò)誤的初始條件，有很高的魯棒性。
線性模型理論上可應(yīng)用于各種類(lèi)型和在不同老化階段的電池，目前只查到在鉛蓄電池上的應(yīng)用，在其他電池上的適用性及變電流情況的估計(jì)效果要進(jìn)一步研究。 7.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 電池是高度非線性的系統(tǒng)，在它充放電過(guò)程中很難建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性的基本特性，具有并行結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)能力，對(duì)于外部激勵(lì)，能給出相應(yīng)的輸出，能夠模擬電池動(dòng)態(tài)特性，來(lái)估計(jì)SOC。估計(jì)電池SOC常采用三層典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)率：輸入、輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)由實(shí)際問(wèn)題的需要來(lái)確定，一般為線性函數(shù)；中間層神經(jīng)元個(gè)數(shù)取決于問(wèn)題的復(fù)雜程度及分析精度。
估計(jì)電動(dòng)汽車(chē)電池SOC，常用的輸入變量有電壓、電流、累積放出電量、溫度、內(nèi)阻、環(huán)境溫度等。
2.大家談下關(guān)于BMS軟件部分需哪些功能,SOC估算都有哪幾種方法
一. BMS 主要任務(wù)1. 防止過(guò)充2. 避免深放3. 溫度控制4. 電池組件電壓和溫度的均衡5. 預(yù)測(cè)電池的SOC和剩余行駛里程6. 電池診斷7. 總電壓及單體電壓測(cè)量8. 總電流及單體電流測(cè)量9. 報(bào)警10. 通信SOC 方法：能量積分 + 誤差矯正 （大眾化技術(shù)，準(zhǔn)確性高。）
傳統(tǒng)的電池電量測(cè)試方法有：密度法，開(kāi)路電壓法，內(nèi)阻法和安時(shí)法等。 新型算法有：自適應(yīng)神經(jīng)模糊推斷模型、模糊邏輯算法模型、線性模型法、阻抗光譜法和卡爾曼濾波估計(jì)模型算法 查看原帖>>。
3.蓄電池 SOC 什么意思
SOC(State ofcharge)，即荷電狀態(tài)，用來(lái)反映電池的剩余容量，其數(shù)值上定義為剩余容量占電池容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。其取值范圍為0~1，當(dāng)SOC=0時(shí)表示電池放電完全，當(dāng)SOC=1時(shí)表示電池完全充滿(mǎn)。
電池SOC不能直接測(cè)量，只能通過(guò)電池端電壓、充放電電流及內(nèi)阻等參數(shù)來(lái)估算其大小。而這些參數(shù)還會(huì)受到電池老化、環(huán)境溫度變化及汽車(chē)行駛狀態(tài)等多種不確定因素的影響，因此準(zhǔn)確的SOC估計(jì)已成為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題。
擴(kuò)展資料：
SOC主要估算方法解析：
1、內(nèi)阻法，內(nèi)阻測(cè)量法是用不同頻率的交流電激勵(lì)電池，測(cè)量電池內(nèi)部交流電阻，并通過(guò)建立的計(jì)算模型得到 SOC 估計(jì)值。該方法測(cè)量得到的電池荷電狀態(tài)反映了電池在某特定恒流放電條件下的SOC值。
2、線性模型法，線性模型法原理是基于 SOC 的變化量、電流、電壓和上一個(gè)時(shí)間點(diǎn) SOC 值， 建立的線性模型，這種 模型適用于低電流、SOC 緩變的情況，對(duì)測(cè)量誤差和錯(cuò)誤的初 始條件，有很高的魯棒性。
3、卡爾曼濾波法，卡爾曼濾波法是建立在安時(shí)積分法的基礎(chǔ)之上的。卡爾曼濾波法的主要思想，是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)做出最小方差意義上的最優(yōu)估計(jì)。該方法應(yīng)用于電池SOC估計(jì)，電池被視為一動(dòng)力系統(tǒng)，荷電狀態(tài)為系統(tǒng)的一個(gè)內(nèi)部狀態(tài)。
參考資料：
搜狗百科 soc
4.soc 功能驗(yàn)證的方法主要有哪些
SoC的定義多種多樣，由于其內(nèi)涵豐富、應(yīng)用范圍廣，很難給出準(zhǔn)確定義。
一般說(shuō)來(lái)， SoC稱(chēng)為系統(tǒng)級(jí)芯片，也有稱(chēng)片上系統(tǒng)，意指它是一個(gè)產(chǎn)品，是一個(gè)有專(zhuān)用目標(biāo)的集成電路，其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)它又是一種技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)從確定系統(tǒng)功能開(kāi)始，到軟/硬件劃分，并完成設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
SOC，或者SoC，是一個(gè)縮寫(xiě)，包括的意思有： 1)SoC: System on Chip的縮寫(xiě)，稱(chēng)為系統(tǒng)級(jí)芯片，也有稱(chēng)片上系統(tǒng)，意指它是一個(gè)產(chǎn)品，是一個(gè)有專(zhuān)用目標(biāo)的集成電路，其中包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容。 2)SOC: Security Operations Center的縮寫(xiě)，稱(chēng)為安全運(yùn)行中心，或者安全管理平臺(tái)，屬于信息安全領(lǐng)域的詞匯。
一般指以資產(chǎn)為核心，以安全事件管理為關(guān)鍵流程，采用安全域劃分的思想，建立一套實(shí)時(shí)的資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)模型，協(xié)助管理員進(jìn)行事件分析、風(fēng)險(xiǎn)分析、預(yù)警管理和應(yīng)急響應(yīng)處理的集中安全管理系統(tǒng)。 3）民航SOC:System Operations Center的縮寫(xiě)，指民航領(lǐng)域的指揮控制系統(tǒng)。
4)SOC:state of charge的縮寫(xiě)，指荷電狀態(tài)。當(dāng)蓄電池使用一段時(shí)間或長(zhǎng)期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值，常用百分?jǐn)?shù)表示。
SOC=1即表示為電池充滿(mǎn)狀態(tài)?？刂菩铍姵剡\(yùn)行時(shí)必須考慮其荷電狀態(tài)。
5）一個(gè)是Service-Oriented Computing，“面向服務(wù)的計(jì)算” 6)SOC(Signal Operation Control) 中文名為信號(hào)操作控制器，它不是創(chuàng)造概念的發(fā)明，而是針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)狀提出的一種融合性產(chǎn)品。它采用的技術(shù)是正在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大量使用的成熟技術(shù)，但又不是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)單堆砌，是對(duì)眾多實(shí)用技術(shù)進(jìn)行封裝、接口、集成，形成全新的一體化的控制器。
以前需要一個(gè)集成商來(lái)做的工作，現(xiàn)在由一個(gè)控制器就可以完成，這就是SOC。 7)SOC(state of charge) 在電池行業(yè)，SOC指的是充電狀態(tài)，又稱(chēng)剩余容量，表示電池繼續(xù)工作的能力。
8)SOC(start-of-conversion )，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 9)short-open calibration編輯本段社會(huì)組織資本 綠色經(jīng)濟(jì)特別提出的社會(huì)組織資本（SOC），指的是地方小區(qū)，商業(yè)團(tuán)體、工會(huì)乃至國(guó)家的法律、政治組織，到國(guó)際的環(huán)保條約（如海洋法、蒙特婁公約）等。無(wú)論那一種層級(jí)的組織，會(huì)衍生出其個(gè)別的習(xí)慣、規(guī)范、情操、傳統(tǒng)、程序、記憶與文化，從而培養(yǎng)出相異的效率、活力、動(dòng)機(jī)及創(chuàng)造力，投身于人類(lèi)福祉的創(chuàng)造。
片上系統(tǒng)基本概念 System on Chip，簡(jiǎn)稱(chēng)Soc，也即片上系統(tǒng)。從狹義角度講，它是信息系統(tǒng)核心的芯片集成，是將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上；從廣義角度講， SoC是一個(gè)微小型系統(tǒng)，如果說(shuō)中央處理器（CPU）是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統(tǒng)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界一般傾向?qū)oC定義為將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器（或片外存儲(chǔ)控制接口）集成在單一芯片上，它通常是客戶(hù)定制的，或是面向特定用途的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。 SoC定義的基本內(nèi)容主要表現(xiàn)在兩方面：其一是它的構(gòu)成，其二是它形成過(guò)程。
系統(tǒng)級(jí)芯片的構(gòu)成可以是系統(tǒng)級(jí)芯片控制邏輯模塊、微處理器/微控制器CPU 內(nèi)核模塊、數(shù)字信號(hào)處理器DSP模塊、嵌入的存儲(chǔ)器模塊、和外部進(jìn)行通訊的接口模塊、含有ADC /DAC 的模擬前端模塊、電源提供和功耗管理模塊，對(duì)于一個(gè)無(wú)線SoC還有射頻前端模塊、用戶(hù)定義邏輯（它可以由FPGA 或ASIC實(shí)現(xiàn)）以及微電子機(jī)械模塊，更重要的是一個(gè)SoC 芯片內(nèi)嵌有基本軟件（RDOS或COS以及其他應(yīng)用軟件）模塊或可載入的用戶(hù)軟件等。系統(tǒng)級(jí)芯片形成或產(chǎn)生過(guò)程包含以下三個(gè)方面： 1） 基于單片集成系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)和驗(yàn)證； 2） 再利用邏輯面積技術(shù)使用和產(chǎn)能占有比例有效提高即開(kāi)發(fā)和研究IP核生成及復(fù)用技術(shù)，特別是大容量的存儲(chǔ)模塊嵌入的重復(fù)應(yīng)用等； 3） 超深亞微米（VDSM） 、納米集成電路的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)。
SoC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) 具體地說(shuō)， SoC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括總線架構(gòu)技術(shù)、IP核可復(fù)用技術(shù)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、SoC驗(yàn)證技術(shù)、可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)、低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)、超深亞微米電路實(shí)現(xiàn)技術(shù)等，此外還要做嵌入式軟件移植、開(kāi)發(fā)研究，是一門(mén)跨學(xué)科的新興研究領(lǐng)域。圖1是SoC設(shè)計(jì)流程的一個(gè)簡(jiǎn)單示意圖。
（圖一）技術(shù)發(fā)展 集成電路的發(fā)展已有40年的歷史，它一直遵循摩爾所指示的規(guī)律推進(jìn)，現(xiàn)已進(jìn)入深亞微米階段。由于信息市場(chǎng)的需求和微電子自身的發(fā)展，引發(fā)了以微細(xì)加工（集成電路特征尺寸不斷縮?。橹饕卣鞯亩喾N工藝集成技術(shù)和面向應(yīng)用的系統(tǒng)級(jí)芯片的發(fā)展。
隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入超深亞微米乃至納米加工時(shí)代，在單一集成電路芯片上就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)，諸如手機(jī)芯片、數(shù)字電視芯片、DVD 芯片等。在未來(lái)幾年內(nèi)，上億個(gè)晶體管、幾千萬(wàn)個(gè)邏輯門(mén)都可望在單一芯片上實(shí)現(xiàn)。
SoC (System - on - Chip)設(shè)計(jì)技術(shù)始于20世紀(jì)90年代中期，隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，IC設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒂鷣?lái)愈復(fù)雜的功能集成到單硅片上， SoC正是在集成電路（ IC）向集成系統(tǒng)（ IS）轉(zhuǎn)變的大方向下產(chǎn)生的。1994年Motorola發(fā)布的FlexCore系統(tǒng)（用來(lái)制作基于68000和PowerPC的定制微處理器）和1995年LSILogic公司為Sony公司設(shè)計(jì)的。
