SOC számítási módszerek

Mi az a SOC?

Az akkumulátor töltöttségi állapota (SOC) az aktuális töltés és a teljes töltési kapacitás aránya, általában százalékban kifejezve. Az SOC pontos kiszámítása kulcsfontosságú aAkkumulátorkezelő rendszer (BMS)mivel segít a maradék energia meghatározásában, az akkumulátorhasználat kezelésében ésszabályozza a töltési és kisütési folyamatokat, így meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát.

A SOC kiszámításához használt két fő módszer az áramintegrációs módszer és a nyitott áramkörű feszültség módszer. Mindkettőnek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és mindegyik tartalmaz bizonyos hibákat. Ezért a gyakorlati alkalmazásokban ezeket a módszereket gyakran kombinálják a pontosság javítása érdekében.

 

1. Jelenlegi integrációs módszer

Az áramintegrációs módszer a SOC-t a töltési és kisütési áramok integrálásával számítja ki. Előnye az egyszerűségében rejlik, nem igényel kalibrálást. A lépések a következők:

1. Jegyezze fel az SOC-t a töltés vagy kisütés megkezdésekor.
2. Mérje meg az áramerősséget töltés és kisütés közben.
3. Integrálja az áramot, hogy megtalálja a töltés változását.
4. Számítsa ki az aktuális SOC-t a kezdeti SOC és a töltésváltozás segítségével.

A képlet a következő:

SOC=kezdeti SOC+Q∫(I⋅dt)​

aholI az áramerősség, Q az akkumulátor kapacitása, és dt az időintervallum.

Fontos megjegyezni, hogy a belső ellenállás és egyéb tényezők miatt a jelenlegi integrációs módszer bizonyos fokú hibákat tartalmaz. Sőt, a pontosabb eredmények elérése érdekében hosszabb töltési és kisütési időt igényel.

 

2. Nyitott áramkörű feszültség módszer

A nyitott áramköri feszültség (OCV) módszer az SOC-t úgy számítja ki, hogy megméri az akkumulátor feszültségét, amikor nincs terhelés. Az egyszerűsége a fő előnye, hogy nem igényel árammérést. A lépések a következők:

1. Az akkumulátormodell és a gyártó adatai alapján hozza létre a kapcsolatot az SOC és az OCV között.
2. Mérje meg az akkumulátor OCV-jét.
3. Számítsa ki az SOC-t az SOC-OCV kapcsolat segítségével.

Ne feledje, hogy az SOC-OCV görbe az akkumulátor használatának és élettartamának függvényében változik, ezért a pontosság fenntartásához rendszeres kalibrálásra van szükség. A belső ellenállás is befolyásolja ezt a módszert, és a hibák jelentősebbek magas kisütési állapotoknál.

 

3. A jelenlegi integrációs és OCV-módszerek kombinálása

A pontosság növelése érdekében a jelenlegi integrációs és OCV módszereket gyakran kombinálják. Ennek a megközelítésnek a lépései a következők:

1. Az aktuális integrációs módszerrel nyomon követheti a töltést és a kisütést, és megkapja az SOC1-et.
2. Mérje meg az OCV-t, és használja a SOC-OCV kapcsolatot az SOC2 kiszámításához.
3. Kombinálja az SOC1-et és a SOC2-t, hogy megkapja a végső SOC-t.

A képlet a következő:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

aholk1 és k2 súlytényezők, amelyek összege 1. Az együtthatók kiválasztása az akkumulátor használatától, a tesztelési időtől és a pontosságtól függ. Jellemzően k1 nagyobb a hosszabb töltési/kisütési teszteknél, és k2 nagyobb a pontosabb OCV méréseknél.

Kalibrálásra és korrekcióra van szükség a pontosság érdekében a módszerek kombinálásakor, mivel a belső ellenállás és a hőmérséklet is befolyásolja az eredményeket.

 

Következtetés

A jelenlegi integrációs módszer és OCV-módszer az SOC-számítás elsődleges technikája, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A két módszer kombinálása növelheti a pontosságot és a megbízhatóságot. A kalibrálás és a korrekció azonban elengedhetetlen a pontos SOC meghatározásához.