SOC-berekeningsmetodes

Wat is SOC?

'n Battery se toestand van lading (SOC) is die verhouding van die huidige lading beskikbaar tot die totale laaikapasiteit, gewoonlik uitgedruk as 'n persentasie. Akkurate berekening van die SOC is van kardinale belang in aBatterybestuurstelsel (BMS)aangesien dit help om die oorblywende energie te bepaal, batterygebruik te bestuur, enbeheer laai- en ontladingsprosesse, dus verleng die battery se lewensduur.

Die twee hoofmetodes wat gebruik word om SOC te bereken, is die stroomintegrasiemetode en die oopkringspanningsmetode. Albei het hul voor- en nadele, en elkeen stel sekere foute in. Daarom, in praktiese toepassings, word hierdie metodes dikwels gekombineer om akkuraatheid te verbeter.

 

1. Huidige integrasiemetode

Die stroomintegrasiemetode bereken die SOC deur die lading- en ontladingsstrome te integreer. Die voordeel daarvan lê in sy eenvoud, wat nie kalibrasie vereis nie. Die stappe is soos volg:

1. Teken die SOC aan aan die begin van laai of ontlaai.
2. Meet die stroom tydens laai en ontlaai.
3. Integreer die stroom om die verandering in lading te vind.
4. Bereken die huidige SOC deur die aanvanklike SOC en die ladingverandering te gebruik.

Die formule is:

SOC=aanvanklike SOC+Q∫(I⋅dt)​

waarI is die stroom, Q is die batterykapasiteit, en dt is die tydinterval.

Dit is belangrik om daarop te let dat die huidige integrasiemetode 'n mate van foute het as gevolg van interne weerstand en ander faktore. Boonop verg dit langer periodes van laai en ontlaai om meer akkurate resultate te behaal.

 

2. Oopkringspanningsmetode

Die oopkringspanning (OCV) metode bereken die SOC deur die battery se spanning te meet wanneer daar geen las is nie. Die eenvoud daarvan is sy grootste voordeel, aangesien dit nie stroommeting vereis nie. Die stappe is:

1. Vestig die verhouding tussen SOC en OCV gebaseer op die batterymodel en vervaardigerdata.
2. Meet die battery se OCV.
3. Bereken die SOC deur die SOC-OCV-verwantskap te gebruik.

Let daarop dat die SOC-OCV-kromme verander met die battery se gebruik en lewensduur, wat periodieke kalibrasie vereis om akkuraatheid te handhaaf. Interne weerstand beïnvloed ook hierdie metode, en foute is meer betekenisvol by hoë ontladingstoestande.

 

3. Die kombinasie van huidige integrasie en OCV-metodes

Om akkuraatheid te verbeter, word die huidige integrasie- en OCV-metodes dikwels gekombineer. Die stappe vir hierdie benadering is:

1. Gebruik die huidige integrasiemetode om die laai en ontlading op te spoor, en verkry SOC1.
2. Meet die OCV en gebruik die SOC-OCV-verwantskap om SOC2 te bereken.
3. Kombineer SOC1 en SOC2 om die finale SOC te kry.

Die formule is:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

waark1 en k2 is gewigskoëffisiënte wat tot 1 optel. Die keuse van koëffisiënte hang af van batterygebruik, toetstyd en akkuraatheid. Tipies is k1 groter vir langer laai/ontladingstoetse, en k2 is groter vir meer presiese OCV-metings.

Kalibrasie en regstelling is nodig om akkuraatheid te verseker wanneer metodes gekombineer word, aangesien interne weerstand en temperatuur ook resultate beïnvloed.

 

Gevolgtrekking

Die huidige integrasiemetode en OCV-metode is die primêre tegnieke vir SOC-berekening, elk met sy eie voor- en nadele. Die kombinasie van beide metodes kan akkuraatheid en betroubaarheid verbeter. Kalibrasie en regstelling is egter noodsaaklik vir presiese SOC-bepaling.