SOC-laskentamenetelmät

Mikä on SOC?

Akun lataustila (SOC) on käytettävissä olevan latauksen suhde kokonaislatauskapasiteettiin, yleensä ilmaistuna prosentteina. SOC: n tarkkaan laskeminen on ratkaisevan tärkeää aAkunhallintajärjestelmä (BMS)Koska se auttaa määrittämään jäljellä olevan energian, hallitsemaan akun käyttöä jahallita lataus- ja purkamisprosesseja, pidentää siten akun elinkaarta.

Kaksi päämenetelmää, joita käytetään SOC: n laskemiseen, ovat nykyinen integrointimenetelmä ja avoimen piirin jännitemenetelmä. Molemmilla on etuja ja haittoja, ja kukin esittelee tiettyjä virheitä. Siksi käytännöllisissä sovelluksissa nämä menetelmät yhdistetään usein tarkkuuden parantamiseksi.

 

1. Nykyinen integraatiomenetelmä

Nykyinen integraatiomenetelmä laskee SOC: n integroimalla varaus- ja purkausvirrat. Sen etu on sen yksinkertaisuus, joka ei vaadi kalibrointia. Vaiheet ovat seuraavat:

1. Tallenna SOC latauksen tai purkamisen alussa.
2. Mittaa virta latauksen ja purkamisen aikana.
3. Integroi virta löytääksesi muutoksen.
4. Laske nykyinen SOC alkuperäisen SOC: n ja varauksenmuutoksen avulla.

Kaava on:

SOC = alkuperäinen Soc+Q∫ (I⋅DT)

jossaI on nykyinen, Q on akun kapasiteetti ja DT on aikaväli.

On tärkeää huomata, että sisäisen resistanssin ja muiden tekijöiden vuoksi nykyisellä integraatiomenetelmällä on virhe. Lisäksi se vaatii pidempiä lataus- ja purkujaksoja saadakseen tarkemmat tulokset.

 

2. avoimen piirin jännitemenetelmä

Avoimen piirin jännitteen (OCV) menetelmä laskee SOC: n mittaamalla akun jännite, kun kuormaa ei ole. Sen yksinkertaisuus on sen tärkein etu, koska se ei vaadi nykyistä mittausta. Vaiheet ovat:

1. Luo SOC: n ja OCV: n välinen suhde akkumallin ja valmistajan tietojen perusteella.
2. Mittaa akun OCV.
3. Laske SOC käyttämällä SOC-OCV-suhdetta.

Huomaa, että SOC-OCV-käyrä muuttuu akun käytön ja elinkaaren myötä, mikä vaatii säännöllistä kalibrointia tarkkuuden ylläpitämiseksi. Sisäinen vastus vaikuttaa myös tähän menetelmään, ja virheet ovat merkittävämpiä suurissa purkaustiloilla.

 

3. Yhdistämällä nykyiset integraatio- ja OCV -menetelmät

Tarkkuuden parantamiseksi nykyiset integraatio- ja OCV -menetelmät yhdistetään usein. Tämän lähestymistavan vaiheet ovat:

1. Käytä nykyistä integrointimenetelmää latauksen ja purkamisen seuraamiseen, jolloin saadaan SOC1.
2. Mittaa OCV ja käytä SOC-OCV-suhdetta SOC2:n laskemiseen.
3. Yhdistä Soc1 ja SOC2 saadaksesi lopullisen SoC: n.

Kaava on:

SOC = K1⋅SOC1+K2⋅SOC2

jossak1 ja k2 ovat painokertoimia, jotka summautuvat 1:een. Kertoimien valinta riippuu akun käytöstä, testausajasta ja tarkkuudesta. Tyypillisesti K1 on suurempi pidemmille varaus-/purkaustesteille, ja K2 on suurempi tarkempien OCV -mittausten suhteen.

Kalibrointia ja korjausta tarvitaan tarkkuuden varmistamiseksi menetelmien yhdistämisessä, koska sisäinen vastus ja lämpötila vaikuttavat myös tuloksiin.

 

Johtopäätös

Nykyinen integrointimenetelmä ja OCV -menetelmä ovat ensisijaiset tekniikat SOC -laskelmalle, jokaisella on omat edut ja haitat. Molempien menetelmien yhdistäminen voi parantaa tarkkuutta ja luotettavuutta. Kalibrointi ja korjaus ovat kuitenkin välttämättömiä tarkan SOC -määrityksen kannalta.