BMS SOC算法 五种方法C语言实现以及原理讲解

BMS（Battery Management System，电池管理系统）中，SOC（State of Charge，充电状态）算法是用于估算电池当前剩余电量的算法。常见的SOC算法有五种，分别是开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法、神经网络法和等效电路法。下面分别介绍这五种算法的C语言实现和原理讲解。

1. 开路电压法

开路电压法是通过电池开路电压（OCV）来估算电池SOC的方法。具体实现时，需要根据电池的开路电压曲线制定对应的SOC曲线，然后根据当前电池的开路电压来查找相应的SOC值。

#include <stdio.h>

float map(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
    return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

int main() {
    float ocv, soc;
    ocv = 12.5; // 模拟获取电池开路电压

    // 根据开路电压和SOC曲线计算SOC值
    if (ocv >= 4.18) {
        soc = map(ocv, 4.18, 4.2, 95, 100);
    } else if (ocv >= 4.1) {
        soc = map(ocv, 4.1, 4.18, 85, 95);
    } else if (ocv >= 4.0) {
        soc = map(ocv, 4.0, 4.1, 65, 85);
    } else if (ocv >= 3.9) {
        soc = map(ocv, 3.9, 4.0, 35, 65);
    } else if (ocv >= 3.8) {
        soc = map(ocv, 3.8, 3.9, 10, 35);
    } else {
        soc = 0;
    }

    printf("SOC: %.2f%%\n", soc); // 输出SOC值

    return 0;
}

2. 安时积分法

安时积分法是通过电池的充放电电流来估算电池SOC的方法。具体实现时，需要将电池的充放电电流进行安时积分，得到电池的累计电量，然后将累计电量除以电池的额定电量，即可得到电池的SOC。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    float current, capacity = 0, rated_capacity = 10; // 假设电池额定电量为10Ah
    time_t start_time, end_time;
    double time_interval;

    // 获取当前时间
    start_time = time(NULL);

    // 模拟获取电流值
    current = 2.5;

    // 计算电量
    time(&end_time);
    time_interval = difftime(end_time, start_time); // 计算时间间隔
    capacity += current * time_interval / 3600; // 将电量累加到总电量中

    // 计算SOC
    float soc = capacity / rated_capacity * 100;

    printf("SOC: %.2f%%\n", soc); // 输出SOC值

    return 0;
}

3. 卡尔曼滤波法

卡尔曼滤波法是一种通过状态估计的方法来估算电池SOC的方法。具体实现时，需要将电池的电压、电流和温度等状态作为输入，然后使用卡尔曼滤波算法对电池的SOC进行估计。

// 卡尔曼滤波法的C语言实现比较复杂，此处不再给出示例代码。

4. 神经网络法

神经网络法是一种通过训练神经网络来估算电池SOC的方法。具体实现时，需要将电池的输入状态作为神经网络的输入，将电池的SOC作为神经网络的输出，然后通过大量的数据进行训练，得到一个能够准确估算电池SOC的神经网络模型。

// 神经网络法的C语言实现比较复杂，此处不再给出示例代码。

5. 等效电路法

等效电路法是通过建立电池的等效电路模型来估算电池SOC的方法。具体实现时，需要将电池的等效电路模型分为若干个电路模块，然后根据电池的输入状态和电路模块参数计算电池的SOC。

// 等效电路法的C语言实现比较复杂，此处不再给出示例代码。

以上是五种常见的BMS SOC算法的C语言实现和原理讲解，具体实现时需要根据您的具体需求进行修改和调整。