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大家看这个地方,变开了一点,SOC误差变大了,大概将近4%的误差。为什么这个地方SOC会变大了,因为磷酸铁锂的电子还有一个特点,在SOC从40%到50%的时候,它的电压只变化一个毫伏,所以我们这个地方误差就开始变大了一点。这是我们一个很好的例子,证明我们纠错能力很强的一个例子。
为什么我们需要纠错呢,因为我们知道磷酸铁锂有一个电压叫做滞回电压。怎么回事儿呢?一般我们在国内做安时积分的时候,前面需要一个OCV,确定起始的SOC。磷酸铁锂电池有点奇怪,奇怪在哪里,刚才科力远也讲了,他们用的镍氢电池,镍氢电池跟磷酸铁锂电池有一个相似的地方,就是下行的OCV和SOC的曲线,和上行的OCV、SOC曲线两个不重合,中间有一个差值,这个差多少,30毫伏。如果从中间线来看,中间线上面到下面,差15个毫伏。这对于电池来说没有关系,大概差3个百分点。但是对于磷酸铁锂,对于镍氢电池来说,这个是致命的,因为我们刚刚说,SOC在40%到50%的区间,电压只变化一个毫伏,你变化了15个毫伏,误差就大了。而且SOC70%到95%也有这个问题,只变化两三个毫伏,但是你可以变化15个毫伏,这就完全错了。
第二点,对于磷酸铁锂来说,OCV的起点很难确定,比如SOC是45%的时候,用OCV找起始的SOC,有可能找错了,变化只有一个毫伏,但是检测的精度3到4个毫伏。还有一个更重要的,不仅对于磷酸铁锂电池,对于别的电池也是一样的,安时积分误差大。我们再看这个表,我刚才说了,对于安时积分来说,它的误差可以高达20%,很多人不相信,你要是问国内生产这个BMS的前20名,他们都说我们的误差小于5%,他们用的都是安时积分,下面我们举一个例子来看。
这是我们在实际测量的一个工况,这个工况我们采样的频率100赫兹,绿颜色的是电流变换,蓝颜色的是安时积分,红颜色的是我们估算出来的SOC。我们通过静置了一个小时,把真正的开路电压找出来,通过找出真正的开路电压,可以找出真正的SOC,这个SOC是多少,52.5%,我们估算的是52.19%,就是我们的误差大概在0.3%的样子。如果是利用安时积分算出来的SOC是34%,两个误差则达到了18%。所以这个例子说明,安时积分的误差可以高达18%,这个是在什么条件下知道的,第一,我们准确知道起点。第二,我们非常精确的知道它的安时容量,当电流比较小的时候,红线和蓝线几乎是重合的,只有当电流突然一下子加大,加大到250多安培的时候,安时积分就偏差了。
有人就说了,你这个东西只是一个特例,不严谨。实际上只有一个特例就行了,证明你误差可以有这么大,实际上如果安时容量再稍微有一点误差,你的整个的SOC误差就超过20%了。还有人说,我没有见过这么大的SOC误差,也可能是没有见到过,为什么,你如果用安时积分,永远都见不到,因为即使有了误差,你也见不到,因为没有一个参考值。我为什么说没有参考值,当你开车的时候,如果发现了SOC等于34%,你如果按照国标,把电池给我放光,把电全部放光,你就知道真正的SOC等于多少。但是你不能在半路上把电放光,所以它显示什么值,你就必须得相信,所以你永远看不到SOC到底应该是多少。
对于刚才的工况。我们再改一下如果起点不是90%,把它改成80%,同时我把安时容量缩减20%,目的是什么呢,因为我们知道如果安时容量衰减20%,电池就到寿命了。如果精度仍然保持不变,我们就可以说,我们的精度终身保持不变。大家看这个图,我们估算红线的SOC是51.9%,误差大概是0.6%,和0.3%几乎是一样的,所以用我们的算法SOC精度保持不变,和安时容量基本上没有关系。可是如果用安时积分,那就差的很远了。所以说我们的控制策略有这样几个优势,第一,高精度。第二,很强的纠错能力,与起始的SOC无关,与安时容量无关,在整个电池周期内,精度保持不变。
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