电池健康度指标.docx

评定电池的健康状况以下两个关键特性可以反映铅酸电池的健康状况:(一)运行状态(SoH)SoH指示电池可以储存多少电荷。充电状态指示好比是电池的“燃油表”。计算SoC的方法有很多,其中最常用的有两个:开路电压测量法和库仑测定法(也称库仑计数法)。(二)充电状态(SoC)SoC指示电池可以提供多少电荷,用电池额定容量(即新电池的SoC)的百分比表示。(1)库仑测定法这种方法用库仑计数求取电流对时间的积分,从而确定SoC。利用该方法可以实时计算SoC,即使电池处在负载条件下。然而,库仑测定法的误差会随着时间推移而增大。(2)开路电压(VOC)测量法电池空载时的开路电压与其充电状态之间成线性关系。这种计算方法有两个基本限制:一是为了计算SoC,电池必须开路,不连接负载;二是这种测量仅在经过相当长的稳定期后才精确。这些局限使得VOC方法不适合在线计算SoC。该方法通常在汽车维修店中使用,在那里电池被卸下,可以用电压表测量电池正负极之间的电压。一般是综合运用开路电压和库仑计数法来计算电池的充电状态。运行状态运行状态反映的是电池的一般状态,以及其与新电池相比储存电荷的能力。由于电池本身的性质,SoH计算非常复杂,依赖于对电池化学成分和环境的了解。电池的SoH受很多因素的影响,包括充电接受能力、内部阻抗、电压、自放电和温度。一般认为难以在汽车这样的环境中实时测量这些因素。在启动阶段(引擎起动),电池处在最大负载下,此时最能反映电池的SoH。Bosch、Hella等领先汽车电池传感器开发商实际使用的SoC和SoH计算方法属于高度机密,常常还受专利保护。作为知识产权的拥有者,他们通常与Varta和Moll等电池制造商密切合作开发这些算法。图1所示为电池检测常用的分立电路。图1分立电池检测解决方案该电路可以分为三个部分:(1)微控制器微控制器或MCU主要完成两个任务。第一个任务是处理模数转换器(ADC)的结果。这项工作可能很简单,例如仅执行基本滤波;也可能很复杂,例如计算SoC和SoH。实际的功能取决于MCU的处理能力和汽车制造商的需求。第二个任务是将处理过的数据经由通信接口发送到ECU。2)电池检测电池电压通过一个直接从电池正极分接出来的阻性衰减器来检测。为检测电流,将一个检测电阻(12V应用一般使用100mΩ)放在电池负极与地之间。在这种配置中,汽车的金属底盘一般为地,检测电阻安装在电池的电流回路中。在其它配置中,电池的负极是地。对于SoH计算,还必须检测电池的温度。(3)通信接口目前,本地互连网络(LIN)接口是电池传感器和ECU之间最常用的通信接口。LIN是广为人知的C