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BMS開發(fā)(14) --- BMS基礎模型計算需要哪些電芯數(shù)據(jù)
電池包如何提供能量，如何合理的提供能量才能既能保證系統(tǒng)安全運行，又能延長電池壽命。這里需要BMS精準的管理。首先回顧下BMS的主要功能，總結(jié)講單體電壓、溫度測量，總壓測量，總電流測量，計算電池狀態(tài)，熱管理，報警，并與外部數(shù)據(jù)交互通訊。
（1）實時狀態(tài)監(jiān)測
通過對電池電壓、溫度、電流的實時檢測，并結(jié)合算法模型，實現(xiàn)電池SOC估算與監(jiān)控
（2）在正確獲取電池的狀態(tài)后，進行均衡管理，充放電管理、熱管理、故障報警管理
（3）與外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互
一、SOC-OCV 曲線圖
SOC-OCV關系是我們電池參數(shù)中非常重要的參數(shù)，通常用電池SOC與開路電壓OCV對應的曲線來表征。建立數(shù)據(jù)表時，需要考慮溫度狀態(tài)、老化狀態(tài)及電芯滯回特性的影響。這里溫度及老化的因素好理解，因為隨著溫度及壽命變化，電池OCV是隨之變化的。需要在線對電池的狀態(tài)進行實時估算，因此選用等效電路模型。需要有基礎數(shù)據(jù)用于電路模型計算。
常見的等效電路模型有一階、二階、三階直至n階RC網(wǎng)絡。一階 RC 網(wǎng)絡模型的誤差較大，二階、三階 RC 網(wǎng)絡模型的精度會有明顯的提升。另外，RC 網(wǎng)絡階數(shù)并不是越高越好，當階數(shù)超過五階后，模型誤差反而會增加，而且計算復雜度會進一步增加。綜合考慮模型精度與計算復雜度，本文選用二階RC網(wǎng)絡等效電路模型，如下圖所示。
同時請注意，電池在充放循環(huán)的過程中,存在SOC相同時,開路電壓卻收斂于不同值的現(xiàn)象，由于遲滯效應的存在,電池的OCV-SOC關系并不是單值函數(shù)：根據(jù)電流大小、環(huán)境溫度、充放電歷史等因素的不同,同一SOC點,可能會得到不同的與之對應的OCV值。滯效應的影響,在相同的SOC點,充電曲線一直在放電曲線上方。對電池進行完整的充放循環(huán)(滿充滿放),得到主遲滯回路;對電池進行不完整充放循環(huán)(部分充放電),得到次遲滯回路。構成主遲滯回路的兩條曲線是所有遲滯回路的邊界曲線,是最大的閉合回路,次遲滯回路的充放電曲線都在邊界曲線內(nèi)部并有向其靠攏的趨勢。
二 充放電截止電壓曲線圖
充放電截止電壓指的是電池規(guī)定的完全充放電時的電壓。在制定充放電截止電壓表時，要考慮不同溫度及不同充放電時間的影響，即在不同溫度下分別測量持續(xù)及脈沖狀態(tài)下的截止電壓，最終整理后會得到一張如下圖所示的表。
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