Metode izračuna SOC

Kaj je SOC?

Stanje naboja baterije (SOC) je razmerje trenutnega naboja, ki je na voljo do skupne zmogljivosti naboja, ki se običajno izraža kot odstotek. Natančno izračun SOC je ključnega pomena priSistem za upravljanje baterij (BMS)saj pomaga določiti preostalo energijo, upravljati uporabo baterije inNadzor postopkov polnjenja in odvajanja, s čimer podaljša življenjsko dobo baterije.

Dve glavni metodi, ki se uporabljata za izračun SOC, sta metoda trenutne integracije in metoda napetosti na odprtem krogu. Obe imata svoje prednosti in slabosti in vsaka uvaja določene napake. Zato se v praktičnih aplikacijah te metode pogosto kombinirajo za izboljšanje natančnosti.

 

1. metoda trenutne integracije

Trenutna metoda integracije izračuna SOC z vključevanjem naboja in odpustnih tokov. Njegova prednost je v njegovi preprostosti, ne zahteva kalibracije. Koraki so naslednji:

1. SOC zabeležite na začetku polnjenja ali odvajanja.
2. Izmerite tok med polnjenjem in odvajanjem.
3. Vključite tok, da najdete odgovornost.
4. Izračunajte trenutni SOC z začetnim SOC in spremembo naboja.

Formula je:

SOC = začetni SOC+Q∫ (i⋅dt)

KjeI je tok, Q je zmogljivost baterije, DT pa časovni interval.

Pomembno je opozoriti, da ima trenutna metoda integracije zaradi notranje odpornosti in drugih dejavnikov določeno napako. Poleg tega je potrebna daljša obdobja polnjenja in odvajanja, da dosežemo natančnejše rezultate.

 

2. metoda napetosti na odprtem krogu

Metoda napetosti v odprtem krogu (OCV) izračuna SOC z merjenjem napetosti baterije, kadar ni obremenitve. Njegova preprostost je njegova glavna prednost, saj ne potrebuje trenutnih meritev. Koraki so:

1. Vzpostavite razmerje med SOC in OCV na podlagi modela baterije in podatkov proizvajalca.
2. Izmerite OCV baterije.
3. Izračunajte SOC z razmerjem SOC-OCV.

Upoštevajte, da se krivulja SOC-OCV spreminja z uporabo in življenjsko dobo baterije, kar zahteva periodično kalibracijo za ohranjanje natančnosti. Notranja odpornost vpliva tudi na to metodo, napake pa so pomembnejše pri stanjih z visokim izpustom.

 

3. Kombiniranje trenutnih integracijskih in OCV metod

Za izboljšanje natančnosti se pogosto kombinirajo trenutne integracijske in OCV metode. Koraki za ta pristop so:

1. Uporabite trenutno metodo integracije za sledenje polnjenju in izpustu in pridobite SOC1.
2. Izmerite OCV in za izračun SoC2 uporabite razmerje SoC-OCV.
3. Združite SOC1 in SOC2, da dobite končni SoC.

Formula je:

SOC = K1⋅SOC1+K2⋅SOC2

KjeK1 in K2 sta koeficienta teže, ki seštevata do 1. Izbira koeficientov je odvisna od porabe baterije, časa testiranja in natančnosti. Običajno je K1 večji za daljše teste naboja/praznjenja, K2 pa večji za natančnejše meritve OCV.

Kalibracija in korekcija sta potrebna za zagotovitev natančnosti pri kombiniranju metod, saj notranja odpornost in temperatura vplivata tudi na rezultate.

 

Zaključek

Trenutna metoda integracije in metoda OCV sta glavni tehniki za izračun SOC, vsaka s svojimi prednosti in slabostmi. Združevanje obeh metod lahko poveča natančnost in zanesljivost. Vendar sta kalibracija in popravljanje bistvenega pomena za natančno določanje SOC.