基于LTC6804－2的锂电池SOC应用研究_技术

引言

电池的荷电状态（stateofcharge，SOC）测量计算是电池管理系统（BMS）中最基础重要的部分。电池荷电状态的准确监测不仅能够为使用者提供电池能量供给状态，它还是电池管理系统中充放电管理、均衡控制管理的基础，因此准确测量电池SOC的值意义重大。

本文以LTC6804－2芯片为锂电池电压采集控制芯片，使用霍尔传感器采集充放电电流，使用I2C总线温度传感器芯片采集电池表壳温度，使用LPC2478为主控芯片，设计了一种基于LTC6804－2的锂电池SOC应用系统。

1、SOC测量系统原理 1.1、安时积分法

安时积分法通过对单位时间内流过电池组的电流进行积分从而得SOC，计算公式如下：

SOC0表示锂电池SOC的初始值，CN表示锂电池的额定容量，t表示锂电池的充放电时间，I表示锂电池的充放电电流。安时积分法简单，是现在常用的方法。由于该方法需要对电流积分，因此对电流采集的精度要求较高，而且误差会由于积分不断积累，常时间使用误差会越来越大。

1.2、开路电压法

开路电压法的基本原理是锂电池的SOC在一定范围内时，开路电压与电池的SOC表现很强的相关性，可以通过实验的方法得出其相关曲线。该方法通过对锂电池充分静置，使电池端电压恢复至开路电压，根据开路电压的大小来进行SOC计算。该方法简单易行，而且精度较高，但是电池需要静置很长时间，不适合在线测量，实时性较差。

本系统采用安时积分法加开路电压法进行SOC估算，即在电池组充放电的时候用安时法进行SOC估算，在电池组搁置状态时，用开路电压法和电池表壳温度系数对安时积分法修正，充分运用两种方法的特点，提高SOC估算的精度。

2、系统硬件设计

系统采用LPC2478作为主控芯片，整个系统由12节锂电池组、电压测量电路、温度传感器、温度采集电路、霍尔电流传感器、电流测量电路、通信电路组成。系统硬件结构框图如图1所示。