SOC和SOE有什么区别???

 佚名文
发布时间:2025-07-05 04:39

一. SoC相关的概念

很多时候,剩余电量与荷电状态(SoC)经常被混为一谈。然而,严格来说,其两者定义是有差别的,所采用的单位也不一致。本小节先讨论与SoC相关的一些概念,并对其进行辨析。

1.SoC

对SoC常用的定义是:

式中的分子及分母,都以电量(而不是能量)的形式存在,其物理单位可以用“库仑”(C),也可以用“安时”(A·h或简写为Ah),并且有1Ah=3600C。

利用式(4-1)对电池的SoC进行定义,大多数人都是基本认同的。然而,分歧就出在对分子以及分母的理解上了。式(4-1)中,分数线的下方一般理解为“电池的容量”,对“容量”定义的分歧,也会导致对SoC概念理解的不一致。

2.剩余电量

电池中电荷的剩余量,即剩余电量(记为Qremain),指的是从当前时刻起,某个电池内部通过化学反应所能释放出来的电荷量,可以类比于杯子里所装的水,其余量可以由杯子所能倒出的水的多少来反映。剩余电量可以用“安时”(Ah)为计量单位。

广义地说,剩余电量应该是所有可能发生的化学反应释放出来的电荷量的体现。这里所说的“所有”,指的就是在不损坏电池的前提下,选择适当的温度和放电倍率所能放出的电荷的最大值。

狭义的剩余电量,指的是在限定的温度条件和放电倍率下,电池所能放出的电荷的多少。例如在比较低的温度下,水杯里有一部分的水结冰冻住了,剩余量就是把那些还没结冰的液态的水全部倒出来的多少。可见,狭义的剩余电量应该是温度和放电倍率的因变量。

在实际工作中,以上广义和狭义的两种概念都会被使用到。在常温和小倍率放电的前提下,两者的值几乎是相等的,因此在传统的使用中,人们往往不加区分地把这两个概念等同起来。但对于电动汽车的动力电池而言,由于汽车的工作环境温度变化可能较大,而且放电倍率也比较大,因此我们在使用过程中应该清醒地意识到所指的剩余电量是以上广义和狭义的具体哪一种。

3.电池的容量

仍然有不少工程师在定义SoC的概念时使用标称容量(Qrated)。然而,使用标称容量并不合适,理由在于以下两个方面:

第一,标称容量与实际容量(Qtrue)是有区别的。表4-1给出的是A、B、C三个厂家所提供的全新的电池样本的实际电荷容量与标称值之间的对比。从表中可见,电池所能放出的实际电荷量与标称值并不完全相等。

第二,标称容量不能反映电池的老化。随着电池的老化,电池所能放出的实际最大电荷量也在不断变小。这一点很好地解释了为什么有些SoC算法对于新电池的SoC来说比较准确,但随着电池充放电循环次数的增加估算的偏差则越来越多。

关于式(4-1)中的“电池的容量”的另一种理解是:

式中,k是电池的标称容量之外附加的一个“补偿因子”,有:

其中,

分别表征温度、电池放电倍率以及电池的老化程度。
事实上,对于一个充满了的电池来说,所能放出的电荷的最大值受放电倍率、环境温度等因素影响,不是一个恒常的值。表4-2为给出的是A厂家标称为100Ah的一个新的动力电池样本在不同温度、不同放电倍率条件下实际可放出的电荷数量

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