Co je SOC?
Stav nabití baterie (SOC) je poměr dostupného aktuálního nabití k celkové kapacitě nabití, obvykle vyjádřený v procentech. Přesný výpočet SOC je zásadní v aBattery Management System (BMS)protože pomáhá určit zbývající energii, spravovat využití baterie ařídit procesy nabíjení a vybíjení, čímž se prodlouží životnost baterie.
Dvě hlavní metody používané k výpočtu SOC jsou metoda integrace proudu a metoda napětí naprázdno. Oba mají své výhody a nevýhody a každý přináší určité chyby. Proto se v praktických aplikacích tyto metody často kombinují, aby se zlepšila přesnost.
1. Současná integrační metoda
Metoda proudové integrace počítá SOC integrací nabíjecího a vybíjecího proudu. Jeho výhoda spočívá v jednoduchosti, bez nutnosti kalibrace. Postup je následující:
- Zaznamenejte SOC na začátku nabíjení nebo vybíjení.
- Změřte proud během nabíjení a vybíjení.
- Integrujte proud, abyste našli změnu náboje.
- Vypočítejte aktuální SOC pomocí počátečního SOC a změny náboje.
Vzorec je:
SOC=počáteční SOC+Q∫(I⋅dt)
kdeI je proud, Q je kapacita baterie a dt je časový interval.
Je důležité si uvědomit, že kvůli vnitřnímu odporu a dalším faktorům má současná metoda integrace určitý stupeň chyby. Navíc vyžaduje delší dobu nabíjení a vybíjení pro dosažení přesnějších výsledků.
2. Metoda napětí naprázdno
Metoda napětí naprázdno (OCV) vypočítává SOC měřením napětí baterie, když není zátěž. Jeho jednoduchost je jeho hlavní výhodou, protože nevyžaduje měření proudu. Postup je následující:
- Stanovte vztah mezi SOC a OCV na základě modelu baterie a údajů výrobce.
- Změřte OCV baterie.
- Vypočítejte SOC pomocí vztahu SOC-OCV.
Pamatujte, že křivka SOC-OCV se mění s používáním a životností baterie, což vyžaduje pravidelnou kalibraci pro zachování přesnosti. Vnitřní odpor ovlivňuje i tuto metodu a chyby jsou výraznější při vysokých stavech vybití.
3. Kombinace metod současné integrace a OCV
Pro zlepšení přesnosti se často kombinují současné metody integrace a OCV. Kroky pro tento přístup jsou:
- Použijte aktuální metodu integrace ke sledování nabíjení a vybíjení a získejte SOC1.
- Změřte OCV a použijte vztah SOC-OCV k výpočtu SOC2.
- Spojte SOC1 a SOC2, abyste získali konečný SOC.
Vzorec je:
SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2
kdek1 a k2 jsou váhové koeficienty sčítané do 1. Výběr koeficientů závisí na využití baterie, době testování a přesnosti. Typicky je k1 větší pro delší testy nabíjení/vybíjení a k2 je větší pro přesnější měření OCV.
Kalibrace a korekce jsou potřebné k zajištění přesnosti při kombinování metod, protože výsledky ovlivňují také vnitřní odpor a teplota.
Závěr
Současná integrační metoda a metoda OCV jsou primárními technikami pro výpočet SOC, každá má své klady a zápory. Kombinace obou metod může zvýšit přesnost a spolehlivost. Pro přesné stanovení SOC je však nezbytná kalibrace a korekce.
Čas odeslání: Červenec-06-2024
