另一个非常重要的参数是起动性能,但是它通常用起动能力的功能状态SoF来表述。
f由此,SoH可通过公式3来估算,其中Caged代表老化的电池容量,C
代表按照SoC的计算作为参考的标称容量。
由于C
是已知的,因此计算SoH的关键任务是找到Caged。一种可能的方法是在电池的整个使用寿命内跟踪所达到的最大电量或SoC。如果在随后进行的若干次完全充电后,电池的最大充电水平低于之前计算的老化容量,则表示老化容量变小。相应地,Caged和SoH必须根据库仑计数和OCV方法确定的容量进行调整。完全充电状态可以在充电电流降至特定阈值以下时监测。
确定SoH的另一个方法是跟踪充电和放电周期,以电池制造商所提供的周期稳定性来进行评估。通常,制造商会确保在指定温度下对于某一深度的充放电周期总量,例如,27℃、25放电深度时为500个周期。通过用这些数字对所有周期进行评估,并应用温度和充电状态校正因子,可提供对上文提到的Caged的跟踪。这些校正因子必须通过对电池特性的表征来确定。
但是,这两种方法通常还会与其他专用算法结合使用,这些算法与电池使用寿命中的多个电池参数紧密结合。在实验室中通过大量的电池特性分析可确定这些电池参数,它们通常只适用于一个特定的电池型号。
3功能状态SoF
对铅酸电池来说,发动汽车引擎即便不是最重要的功能,也是非常重要的功能。因此,BMS的一个非常重要的任务是在实际条件下预测汽车能否起动。起动预测通过SoF参数表示。
除了“传统的”停车后再起动,通过在微型混合动力汽车中引入起停系统,起动预测功能正变得更加重要。BMS必须决定是否可在引擎关闭后再次起动,以及是否可以安全地进入停止模式,并与BCM进行通信。
获取SoF参数的一个非常好的方法是对最近的引擎起动情况、剩余电量作为SoC和SoH的函数和实际温度进行分析。在起动期间,电池内阻Ri通过电压降和电流来计算需要被记录下来。因为Ri在电池的使用寿命中是相对一致的,并且只是在电池使用寿命结束前显著升高,因此Ri平均值需要低于某个特定的阈值,以确保安全起动。老化电池的另一个影响是,在起动阶段,从电压和电流采样中计算出的Ri值会趋向于非线性,即对于相同的电压
f采样值会有不同的电流值。而对于新电池来说,Ri是线性的。参见图3和图4了解起动过程中常见的电压和电流变化趋势。
综合Ri通过电压降和电流来计算、电池剩余电量和实际温度,可以很好地表征起动能力。此外,这些阈值也必须通过电池的特性分析来确定。
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