SOC számítási módszerek

Mi az a SOC?

Az akkumulátor töltöttségi állapota (SOC) az aktuálisan rendelkezésre álló töltés és a teljes töltési kapacitás aránya, amelyet általában százalékban fejeznek ki. A SOC pontos kiszámítása kulcsfontosságú egyAkkumulátorkezelő rendszer (BMS)mivel segít meghatározni a fennmaradó energiát, kezelni az akkumulátorhasználatot, éstöltési és kisütési folyamatok vezérlése, ezáltal meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát.

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

 

1. Jelenlegi integrációs módszer

A jelenlegi integrációs módszer a töltési és kisütési áramok integrálásával számítja ki a feszültségingadozást (SOC). Előnye az egyszerűsége, hogy nem igényel kalibrálást. A lépések a következők:

1. Jegyezd fel az akkumulátor töltöttségi szintjét a töltés vagy a kisütés kezdetén.
2. Mérd meg az áramerősséget töltés és kisütés közben.
3. Integráld az áramot a töltésváltozás meghatározásához.
4. Számítsd ki az aktuális töltöttségi szintet (SOC) a kezdeti töltöttségi szint és a töltésváltozás felhasználásával.

A képlet a következő:

SOC=kezdeti SOC+Q∫(I⋅dt)​

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

Fontos megjegyezni, hogy a belső ellenállás és egyéb tényezők miatt a jelenlegi integrációs módszer bizonyos fokú hibával rendelkezik. Ráadásul hosszabb töltési és kisütési időszakokat igényel a pontosabb eredmények eléréséhez.

 

2. Nyitott áramkörű feszültség módszer

A nyitott áramkörű feszültség (OCV) módszer a terhelés nélküli akkumulátor feszültségének mérésével számítja ki a feszültségingadozási láncot (SOC). Egyszerűsége a fő előnye, mivel nem igényel árammérést. A lépések a következők:

1. Határozza meg az SOC és az OCV közötti kapcsolatot az akkumulátor modellje és a gyártó adatai alapján.
2. Mérd meg az akkumulátor nyitott feszültségét (OCV).
3. Számítsd ki a SOC-t a SOC-OCV összefüggés segítségével.

Vegye figyelembe, hogy a SOC-OCV görbe az akkumulátor használatával és élettartamával változik, így a pontosság megőrzése érdekében rendszeres kalibrálásra van szükség. A belső ellenállás is befolyásolja ezt a módszert, és a hibák jelentősebbek a nagy kisütési állapotokban.

 

3. Az áramintegráció és az OCV-módszerek kombinálása

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

1. Használja az áramintegrációs módszert a töltés és a kisütés nyomon követésére, megkapva a SOC1 értéket.
2. Mérd meg az OCV-t, és a SOC-OCV összefüggés alapján számítsd ki az SOC2-t.
3. Kombináld a SOC1-et és a SOC2-t a végső SOC eléréséhez.

A képlet a következő:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

aholA k1 és k2 súlyozási együtthatók, amelyek összege 1. Az együtthatók megválasztása az akkumulátor használatától, a tesztelési időtől és a pontosságtól függ. A k1 érték jellemzően nagyobb hosszabb töltési/kisütési tesztekhez, a k2 pedig nagyobb pontosabb OCV-mérésekhez.

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

 

Következtetés

A jelenlegi integrációs módszer és az OCV módszer a felszíni folyadékszint (SOC) kiszámításának elsődleges technikái, 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.