電池充電狀態

充電狀態 (SOC) 是電池中所存儲能量的相對度量，其定義為在特定時間點可從電池芯提取的電量佔總容量之比率。準確預估充電狀態很重要，因為電池管理系統 (BMS) 使用SOC估算值，讓使用者知道再次充電前的預期可用電量，確保電池處於安全工作範圍內，實施控制策略，並最終提升電池使用壽命。

對於在整個 SOC 範圍當中開路電壓 (OCV) 變化顯著的化學電池來說，只要電流測量準確無誤，使用OCV 測量和電流積分（庫侖計數）等傳統充電狀態估算方法可以得到較為準確的結果。而對於具有平緩 OCV-SOC 放電特徵的化學電池（例如磷酸鐵鋰 (LFP) 電池）而言，估算其充電狀態則頗具挑戰。而卡爾曼濾波演算法有助於以較少的計算量提升為代價來克服這些挑戰。此類觀察器通常包括一個非線性電池模型和一個遞迴演算法，前者使用從電池芯測得的電流和電壓作為輸入，後者計算系統的內部狀態，包括充電狀態。

透過Simulink®你可以：

• 使用內建的估算方法，例如卡爾曼濾波器和延伸型卡爾曼濾波器
• 使用參考範例設計你自己的充電狀態觀察器
• 建立精確的電池模型以在模擬中驗證你的充電狀態演算法性能
• 使用估計的充電狀態開發 BMS 演算法(例如，用於控制充電曲線和監測不平衡狀態)