Metode de calcul SOC

Ce este SOC?

Starea de încărcare a bateriei (SOC) este raportul dintre încărcarea curentă disponibilă și capacitatea totală de încărcare, de obicei exprimată ca procent. Calcularea cu precizie a SOC este crucială în aSistem de management al 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 a calcula SOC sunt metoda de integrare a curentului și metoda tensiunii în circuit deschis. Ambele au avantajele și dezavantajele lor, iar fiecare introduce anumite erori. Prin urmare, în aplicațiile practice, aceste metode sunt adesea combinate pentru a îmbunătăți acuratețea.

 

1. Metoda de integrare curentă

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

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

Formula este:

SOC=SOC inițial+Q∫(I⋅dt)​

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

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

 

2. Metoda de tensiune în circuit deschis

Metoda tensiunii în circuit deschis (OCV) calculează SOC 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 acuratețea. Rezistența internă afectează și această metodă, iar erorile sunt mai semnificative la stările de descărcare ridicată.

 

3. Combinarea integrarii curente și a metodelor OCV

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

1. Utilizați 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 final.

Formula este:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

undek1 și k2 sunt coeficienți de greutate care se însumează la 1. Alegerea coeficienților depinde de utilizarea bateriei, timpul de testare și precizia. De obicei, k1 este mai mare pentru teste mai lungi de încărcare/descărcare, iar k2 este mai mare pentru măsurători mai precise OCV.

Calibrarea și corecția sunt necesare pentru a asigura acuratețea la combinarea metodelor, deoarece rezistența internă și temperatura influențează și rezultatele.

 

Concluzie

Metoda actuală de integrare și metoda OCV sunt tehnicile principale pentru calculul SOC, fiecare cu propriile sale avantaje și dezavantaje. Combinarea ambelor metode poate spori acuratețea și fiabilitatea. Cu toate acestea, calibrarea și corecția sunt esențiale pentru determinarea precisă a SOC.