锂离子电池的剩余电量,我们叫SOC,目前的锂电池组有三种方式来计算它。下面分享一下这三种方式。
但是,如果是电动车类的动力产品,还使用电压值的方式来显示,误差就会比大了。因为动力类产品,在启动、加速、上坡时,它的电流就会比较大,这样电压值显示就会波动比较大。
举个例子,像36V10Ah的电动车锂电池组,当电池组电压是40V以上时,剩余电量在80%~100%之间,5颗电量显示灯都会亮,但是我们经常会发现,电动车一加速电量显示灯就会灭掉2颗灯甚至更多,一停下来又恢复了5颗灯显示,这样就会给用户很不好的使用体验,因为误差真的太大了。
第二种,通过电流与时间的库仑积分来显示剩余电量简单地说,就是电流乘以时间等于容量(A*h=Ah)。充电时,剩余电量增加;放电时,剩余电量减少。增加与减少的电量,就是电流与时间的积分量。
举个例子,36V10Ah的锂电池组,满电的状态下进行放电,在放电的过程中,分别使用15A电流持续了1分钟,5A电流持续了30分钟。那这个锂电池组的剩余电量就等于:10Ah-15A*1min/60-5A*30min/60=7.25Ah,也就是72.5%。目前的剩余电量显示,都会在1秒钟更新一次,所以显示出来的剩余电量不管是LED灯的方式还是数字显示的方式,都会给用户比较好的体验感。
这种方式相对第一种来说,比较精准。但是也无法做到特别的精准,这就需要下面提到的第三种方式了。
第三种,库仑积分与电压值修正相结合的方式这种方式是目前比较流行的,精度特别高,是对第二种方式的进一步修正优化。
库仑积分的方式,只能是通过充电与放电的电流与时间来计算电量的增量与减量,无法记录电芯的自耗电,BMS板的自耗电,等等漏电的电量。所以,单纯靠库仑积分的方式来计算剩余电量,只能是暂时性的精准,时间长了,慢慢就会出现偏差越来越大。
剩余电量显示的误差值大了,就需要将锂电池组进行过放,我们叫BMS的SOC校准,BMS识别到锂电池组被过放,剩余电量SOC就会归零了(0%)。也可以将锂电池组过充,BMS识别到锂电池组被过充,就会识别到锂电池组已经充满电了,SOC就会显示100%。
如果加入电压修正的方式,这个误差值就会适当被修正。这就需要前期对锂电池组的充电放电,以及静置时对应的SOC进行抓取数据点,让电压与SOC形成一种对应,也就是我们说的“SOC算法”。加入SOC算法,剩余电量的显示才会更加精准。
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