Metode de calcul SOC

Ce este SOC-ul?

Starea de încărcare (SOC) a unei baterii este raportul dintre curentul de încărcare disponibil și capacitatea totală de încărcare, de obicei exprimată ca procent. Calcularea precisă a SOC este crucială într-oSistem de gestionare a bateriei (BMS)deoarece ajută la determinarea energiei rămase, la gestionarea utilizării bateriei șicontrolează procesele de încărcare și descărcare, prelungind astfel durata de viață a bateriei.

Cele două metode principale utilizate pentru calcularea SOC sunt metoda integrării curentului și metoda tensiunii în circuit deschis. Ambele au avantajele și dezavantajele lor și fiecare introduce anumite erori. Prin urmare, în aplicațiile practice, aceste metode sunt adesea combinate pentru a îmbunătăți precizia.

 

1. Metoda de integrare curentă

Metoda de integrare a curentului calculează SOC-ul prin integrarea curenților de încărcare și descărcare. Avantajul său constă în simplitatea sa, nenecesitând calibrare. Pașii sunt următorii:

1. Înregistrați SOC-ul la începutul încărcării sau descărcării.
2. Măsurați curentul în timpul încărcării și descărcării.
3. Integrați curentul pentru a găsi schimbarea de sarcină.
4. Calculați SOC-ul curent folosind SOC-ul inițial și variația de sarcină.

Formula este:

SOC = SOC inițial + Q∫(I⋅dt)

undeI este curentul, Q este capacitatea bateriei, iar dt este intervalul de timp.

Este important de menționat că, din cauza rezistenței interne și a altor factori, metoda actuală de integrare prezintă un anumit grad de eroare. Mai mult, necesită perioade mai lungi de încărcare și descărcare pentru a obține rezultate mai precise.

 

2. Metoda tensiunii în circuit deschis

Metoda tensiunii în circuit deschis (OCV) calculează SOC-ul prin măsurarea tensiunii bateriei atunci când nu există sarcină. Simplitatea sa este principalul său avantaj, deoarece nu necesită măsurarea curentului. Pașii sunt:

1. Stabiliți relația dintre SOC și OCV pe baza modelului bateriei și a datelor producătorului.
2. Măsurați OCV-ul bateriei.
3. Calculați SOC folosind relația SOC-OCV.

Rețineți că curba SOC-OCV se modifică odată cu utilizarea și durata de viață a bateriei, necesitând calibrare periodică pentru a menține precizia. Rezistența internă afectează, de asemenea, această metodă, iar erorile sunt mai semnificative la stări de descărcare ridicate.

 

3. Combinarea metodelor de integrare curentă și OCV

Pentru a îmbunătăți precizia, metodele actuale de integrare și OCV sunt adesea combinate. Pașii pentru această abordare sunt:

1. Folosește metoda de integrare curentă pentru a urmări încărcarea și descărcarea, obținând SOC1.
2. Măsurați OCV și utilizați relația SOC-OCV pentru a calcula SOC2.
3. Combinați SOC1 și SOC2 pentru a obține SOC-ul final.

Formula este:

SOC = k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

undek1 și k2 sunt coeficienți de ponderare a căror însumă este 1. Alegerea coeficienților depinde de utilizarea bateriei, timpul de testare și precizie. De obicei, k1 este mai mare pentru teste de încărcare/descărcare mai lungi, iar k2 este mai mare pentru măsurători OCV mai precise.

Calibrarea și corecția sunt necesare pentru a asigura acuratețea atunci când se combină metodele, deoarece rezistența internă și temperatura au, de asemenea, un impact asupra rezultatelor.

 

Concluzie

Metoda actuală de integrare și metoda OCV sunt principalele tehnici pentru calcularea SOC, fiecare având propriile avantaje și dezavantaje. Combinarea ambelor metode poate spori acuratețea și fiabilitatea. Cu toate acestea, calibrarea și corecția sunt esențiale pentru o determinare precisă a SOC.