Co to jest SOC?
Stan naładowania (SOC) baterii to stosunek bieżącego ładunku dostępny do całkowitej pojemności ładowania, zwykle wyrażanego jako procent. Dokładne obliczenie SoC jest kluczowe wSystem zarządzania akumulatorami (BMS)ponieważ pomaga określić pozostałą energię, zarządzać zużyciem baterii ikontrola procesów ładowania i rozładowywania, w ten sposób przedłużając żywotność baterii.
Dwie główne metody stosowane do obliczenia SOC to obecna metoda integracji i metoda napięcia otwartego obwodu. Oba mają swoje zalety i wady, a każdy z nich wprowadza pewne błędy. Dlatego w praktycznych zastosowaniach metody te są często łączone w celu poprawy dokładności.
1. Bieżąca metoda integracji
Bieżąca metoda integracji oblicza SOC poprzez integrację prądów ładowania i rozładowania. Jego zaletą jest jego prostota, nie wymaga kalibracji. Kroki są następujące:
- Nagraj SoC na początku ładowania lub rozładowania.
- Zmierz prąd podczas ładowania i rozładowywania.
- Zintegruj prąd, aby znaleźć zmianę odpowiedzialną.
- Oblicz bieżący SoC za pomocą początkowej SOC i zmiany ładunku.
Formuła to:
Soc = początkowe soC+q∫ (i⋅dt)
GdzieI jest prądem, Q to pojemność baterii, a DT to przedział czasu.
Należy zauważyć, że z powodu oporu wewnętrznego i innych czynników obecna metoda integracji ma pewien stopień błędu. Ponadto wymaga dłuższych okresów ładowania i rozładowania, aby osiągnąć dokładniejsze wyniki.
2. Metoda napięcia obwodu otwartego
Metoda napięcia obwodu otwartego (OCV) oblicza SoC poprzez pomiar napięcia akumulatora, gdy nie ma obciążenia. Jego prostota jest główną zaletą, ponieważ nie wymaga bieżącego pomiaru. Kroki to:
- Ustal związek między SOC i OCV na podstawie danych baterii i danych producenta.
- Zmierz OCV baterii.
- Oblicz SOC za pomocą relacji SOC-OCV.
Należy pamiętać, że krzywa SOC-OCV zmienia się wraz z wykorzystaniem baterii i żywotnością, wymagając okresowej kalibracji w celu zachowania dokładności. Oporność wewnętrzna wpływa również na tę metodę, a błędy są bardziej znaczące w stanach wysokiego rozładowania.
3. Łączenie bieżących metod integracji i OCV
Aby poprawić dokładność, często łączą się obecne metody integracji i OCV. Kroki tego podejścia to:
- Użyj bieżącej metody integracji, aby śledzić ładowanie i rozładowywanie, uzyskując SOC1.
- Zmierz OCV i użyj zależności SOC-OCV, aby obliczyć SOC2.
- Połącz SOC1 i SOC2, aby uzyskać ostateczny SoC.
Formuła to:
SOC = K1⋅SOC1+K2⋅SOC2
GdzieK1 i K2 to współczynniki masy sumujące do 1. Wybór współczynników zależy od użycia baterii, czasu testowania i dokładności. Zazwyczaj K1 jest większy w przypadku dłuższych testów ładowania/rozładowania, a K2 jest większy dla bardziej precyzyjnych pomiarów OCV.
Potrzebna są kalibracja i korekcja, aby zapewnić dokładność podczas łączenia metod, ponieważ wyniki oporu wewnętrznego i temperatury również wpływają.
Wniosek
Obecna metoda integracji i metoda OCV są podstawowymi technikami obliczeń SOC, każda z własnymi zaletami i wadami. Łączenie obu metod może zwiększyć dokładność i niezawodność. Jednak kalibracja i korekcja są niezbędne do precyzyjnego określenia SOC.
Czas po: 06-2024 lipca
