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此方法主要参考电动汽车用磷酸铁锂电池SOC估算方法这篇论文 总结#xff1a;
开路电压的测量需要将电池静止相当长的一段时间才能达到平衡状态进行测量。
安时积分法存在初始SOC的估算和累积的误差。
所以上述两种方法都存在一定的缺陷#xff0c;因此下面主要讲…一、引言
此方法主要参考电动汽车用磷酸铁锂电池SOC估算方法这篇论文 总结
开路电压的测量需要将电池静止相当长的一段时间才能达到平衡状态进行测量。
安时积分法存在初始SOC的估算和累积的误差。
所以上述两种方法都存在一定的缺陷因此下面主要讲解两种方法混合估算SOC的方法。 二、SOC估算流程图
、 三、SOC软件设计步骤 四、软件代码的书写
第一步获取在不同温度时OCV-SOC的曲线
第二步上电校准SOC
实际采样OCV和关机时保存的电压差超过200mV那么此OCV可用于上电修正SOC否则使用之前掉电保存的SOC
第三步安时积分法
充电时
//单节最高电压小于3600mV时进行正常SOC积分
//单节最高电压大于3600mV时调整SOC积分斜率目的是充到保护电压时正好SOC100%
放电时
//单节最低电压大于2900mV时进行正常SOC积分
//单节最低电压小于2900mV时调整SOC积分斜率目的是放空时正好SOC0%
第四步完整代码
#include soc.h
TLIFE tagLife;
unsigned char SBErrFlashCount;
const unsigned int OCV_SOC[3][38]
{{ //表0电池温度为0℃时OCV对应SOC2787, //0%2897,2992,3059,3107,3150, //1%-5%3159,3166,3172,3178,3184, //6%-10%3189,3195,3200,3205,3209, //11%-15%3214,3219,3223,3227,3231, //16%-20%3235,3238,3242,3246,3249, //21%-25%3252,3255,3258,3261,3264, //26%-30%3266,3269,3271,3274,3276, //31%-35%//此区域都给50%3334,3380, //99%-100% },{//表1电池温度为20℃时OCV对应SOC2837, //0% 2947,3032,3095,3139,3178, //1%-5% 3184,3187,3191,3195,3198, //6%-10% 3202,3206,3210,3214,3218, //11%-15% 3223,3227,3231,3235,3239, //16%-20% 3243,3247,3251,3255,3258, //21%-25% 3262,3265,3269,3272,3275, //26%-30% 3277,3280,3282,3284,3286, //31%-35% //此区域都给50% 3334,3380, //99%-100% }, {//表2电池温度为30℃时OCV对应SOC 2840, //0% 2950,3034,3096,3140,3179, //1%-5% 3185,3188,3192,3195,3199, //6%-10% 3203,3207,3211,3215,3219, //11%-15% 3223,3227,3231,3235,3240, //16%-20% 3244,3248,3252,3256,3259, //21%-25% 3263,3267,3270,3273,3276, //26%-30% 3279,3282,3285,3287,3289, //31%-35% //此区域都给50%3333,3360, //99%-100% }
};/************************************函数功能描述************************************************
Function Name : PowerONAdjustSOC(void)
Description : 上电时修正SOC
Input : 无
Output : 无
*************************************************************************************************/
void PowerONAdjustSOC(void)
{unsigned int TempMinVoltage,DtV;if(FLASH.BeWriteFlag ISNO) //FLASH数据无效时{tagLife.fRealTotalCapacity tagLife.fNominalCapacity; //电池实际总容量为标称容量mA.htagLife.uiSOH_Percent 100; //SOH为100%tagLife.uiDisTimes 0; //清0循环次数 tagLife.uiSOC_Percent OCVtoSOC(tagBMS.uiMinVoltage); //通过OCV获得SOCtagLife.fSOC (tagLife.fNominalCapacity/100)*tagLife.uiSOC_Percent; //通过SOC计算出当前容量 } else //FLASH数据有效时{/****实际额定容量不能超过标称容量或不能小于标称容量的80%否则进行修正****/if(tagLife.fRealTotalCapacity tagLife.fNominalCapacity){ tagLife.fRealTotalCapacity tagLife.fNominalCapacity; } else if(tagLife.fRealTotalCapacity (tagLife.fNominalCapacity*0.5f)){ tagLife.fRealTotalCapacity tagLife.fNominalCapacity; }TempMinVoltage FLASH.ReadData[7]; //读取上次掉电前最低节电压if(tagBMS.uiMinVoltage TempMinVoltage) //如果上电后实际采样OCV和关机时保存的电压差超过200mV那么此OCV可用于上电修正SOC否则使用之前掉电保存的SOC{DtV tagBMS.uiMinVoltage - TempMinVoltage;}else{DtV TempMinVoltage - tagBMS.uiMinVoltage;} if( DtV 200 ) //压差过大进行OCV修正{tagLife.uiSOC_Percent OCVtoSOC(tagBMS.uiMinVoltage); //通过OCV重新获得SOCtagLife.fSOC (tagLife.fNominalCapacity/100) * tagLife.uiSOC_Percent; //通过SOC计算出当前电量}} tagLife.ulWorkTime 0;
}/************************************函数功能描述************************************************
Function Name : OCVtoSOC(unsigned int ocv)
Description : 通过OCV获得SOC
Input : OCV 开路电压值
Output : SOC 电量值%
*************************************************************************************************/
unsigned int OCVtoSOC(unsigned int ocv)
{unsigned char i0,socarray1,tempsoc; 获取电池温度找对应数组 if(tagBMS.iNtcTemp[0] 10) {socarray 0; //电池温度小于10℃选用表0}else if(tagBMS.iNtcTemp[0] 25){socarray 1; //电池温度10-25℃选用表1}else {socarray 2; //电池温度大于25℃选用表2}电压查表得SOC while(ocv OCV_SOC[socarray][i]){i; if( i 38 ){ break; }} switch(i){case 36: tempsoc 50; break; //平台区默认SOC50%case 37: tempsoc 99; break; case 38: tempsoc 100; break; default : tempsoc i; break;}return tempsoc;
}
/************************************函数功能描述************************************************
Function Name : CurrentIntegral(void)
Description : 电流积分10mS处理一次
Input : 无
Output : 无
*************************************************************************************************/
void CurrentIntegral(void)
{tagLife.fAddCapacity tagBMS.ulBusCurrent;//单位mA
}/************************************函数功能描述************************************************
Function Name : PackSOCCalculate
Description : SOC计算1S执行一次
Input : 无
Output : 无
*************************************************************************************************/
void PackSOCCalculate(void)
{ FP32 ChgAf 0.93; //充电电流补偿因子(调整充电时电量上升斜率使其尽量接近充满时的斜率)FP32 DchgAf 0.93; //放电电流补偿因子(调整放电时电量下降斜率使其尽量接近放空时的斜率)FP32 surtim; //当前到满充或满放的时间即变化斜率 static INT dtv; //单位时间这里为1S电压变化值static UCHAR cof,dcof; //满充、满放标志 //放电时计算SOC if(( tagSBS.bCell_DSGING_Status ISYES )( tagSBS.bCell_CHGING_Status ISNO )( dcof ISNO ))//检测为放电状态且不为满放{cof ISNO; //清满充标志 if(tagBMS.uiMinVoltage 2900)//单节最低电压大于2900mV时进行正常SOC积分{tagLife.fAddCapacity tagLife.fAddCapacity/360000; //加100次后求平均值单位mA.SmA.H if( tagLife.uiSOC_Percent 1 ){ tagLife.fAddCapacity 0; } //防止最低节电压还未低于2900mV电量就达到了0% tagLife.iDchgLastVoltag tagBMS.uiMinVoltage;} else//单节最低电压小于2900mV时调整SOC积分斜率目的是放空时正好SOC0%{dtv tagLife.iDchgLastVoltag - tagBMS.uiMinVoltage; //求1S后的电压变化值 tagLife.iDchgLastVoltag tagBMS.uiMinVoltage;if( dtv 0 ){ surtim (tagBMS.uiMinVoltage - SET_UV)/dtv; //求按照当前放电电流到放空剩余时间S tagLife.fAddCapacity tagLife.fSOC/surtim; //求每次减少的容量 当前容量/到放空的时间 }else{tagLife.fAddCapacity 0; //电压未变化容量增量为0 //tagLife.fAddCapacity tagLife.fAddCapacity/360000; //加100次后求平均值单位mA.SmA.H } }tagLife.fSOC tagLife.fSOC - tagLife.fAddCapacity*DchgAf; //单位mA.Hif( tagLife.fSOC 0 ){tagLife.fSOC 0; //限制tagLife.ulSOC不小于0 } tagLife.fTotalDisCapacity tagLife.fAddCapacity; //累加放电容量用于计算循环次数 if( tagLife.fTotalDisCapacity tagLife.fRealTotalCapacity ){tagLife.fTotalDisCapacity 0; tagLife.uiDisTimes; //如果放电累加容量达到额定容量循环次数加一 } }/ //充电时计算SOCelse if((tagSBS.bCell_CHGING_Status ISYES)( tagSBS.bCell_DSGING_Status ISNO) ( cof ISNO ))//检测为充电状态且不为满充{ dcof ISNO; //清满放标志 if(tagBMS.uiMaxVoltage 3600)//单节最高电压小于3600mV时进行正常SOC积分{tagLife.fAddCapacity tagLife.fAddCapacity/360000; //加100次后求平均值单位mA.SmA.H if( tagLife.uiSOC_Percent 99 ){ tagLife.fAddCapacity 0; } //防止最高节电压还未超过3450mV电量就达到了100% tagLife.iChgLastVoltag tagBMS.uiMaxVoltage; } else//单节最高电压大于3600mV时调整SOC积分斜率目的是充到保护电压时正好SOC100%{dtv tagBMS.uiMaxVoltage - tagLife.iChgLastVoltag; //求每个时间周期后的电压变化值1StagLife.iChgLastVoltag tagBMS.uiMaxVoltage;if( dtv 0 ){ surtim (SET_OV - tagBMS.uiMaxVoltage)/dtv; //求按照当前充电电流到充满剩余时间S tagLife.fAddCapacity (tagLife.fRealTotalCapacity - tagLife.fSOC)/surtim; //求每次增加的容量总容量-当前容量/到充满的时间 }else{tagLife.fAddCapacity 0; //电压未变化容量增量为0 //tagLife.fAddCapacity tagLife.fAddCapacity/360000; //加100次后求平均值单位mA.SmA.H } }tagLife.fSOC tagLife.fSOC tagLife.fAddCapacity*ChgAf; //单位mA.Hif(tagLife.fSOC tagLife.fRealTotalCapacity ) //充电时增加的总电量不能超过总容量{ tagLife.fSOC tagLife.fRealTotalCapacity; } }tagLife.uiSOC_Percent (tagLife.fSOC*100)/tagLife.fRealTotalCapacity; //计算SOC值 if( tagLife.uiSOC_Percent 100 ) //满充{tagLife.uiSOC_Percent 100; //soc不能大于100%cof ISYES; //置满充标志 }else if( tagLife.uiSOC_Percent 1 ) //满放{tagLife.uiSOC_Percent 1; //soc不能小于1% dcof ISYES; //置满放标志} tagLife.fAddCapacity 0; //将1S钟累加的容量清0重新累加 tagLife.ulWorkTime; //计算工作时间S //满放—满充对tagLife.RealQ修正if( tagSBS.bCell_UVS_Status ISYES ) //AFE产生欠压保护放电过程中{tagLife.bCellEmptyFlag ISYES; //电池放空标志 tagLife.fSOC 0; //修正当前容量0mAH } if(( tagSBS.bCell_OVS_Status ISYES )( tagBMS.ulBattV 5440 )) //AFE产生过压保护充电过程中,且总电压大于54.4v{if( tagLife.bCellEmptyFlag ISYES ) //如果电池放空过说明电池进行了一次满放满充{tagLife.bCellEmptyFlag ISNO; //清除放空标志tagLife.fRealTotalCapacity tagLife.fSOC; //电池充满后变化值为电池实际额定容量 tagLife.uiSOH_Percent (tagLife.fRealTotalCapacity*100)/tagLife.fNominalCapacity; //求电池SOH} }
}
