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UPS锂电池主动均衡与SOC估算技术.docx
资料介绍
UPS锂电池主动均衡与SOC估算技术
——从安时积分到双向反激变换器的工程实践
一、引言
锂电池在UPS中的渗透率已从2020年的18%跃升至2025年的51.2%，预计2030年将超过82%。然而，锂电池组中电芯的不一致性是制约其性能和寿命的核心瓶颈。在长期浮充、浅充浅放和温度梯度作用下，电芯的容量、内阻和自放电率差异逐渐扩大，导致整组可用容量衰减，严重时甚至引发热失控风险。电池管理系统（BMS）中的主动均衡技术和高精度SOC估算，是解决这一问题的核心技术手段。本文将从SOC估算方法、主动均衡拓扑、均衡策略设计和工程实现四个方面进行系统阐述。
二、SOC估算技术
2.1 安时积分法
安时积分法（库仑计数法）是SOC估算的基础方法，其原理是对进出电池的电流进行时间积分：
其中C_N为额定容量，η为库仑效率，i(τ)为充放电电流。
优点：动态响应好，计算量极低，适合嵌入式平台
缺点：电流传感器零点漂移和容量衰减会导致积分误差随时间发散
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