Vad är SOC?
Ett batteris laddningstillstånd (SOC) är förhållandet mellan den aktuella laddningen och den totala laddningskapaciteten, vanligtvis uttryckt i procent. Att noggrant beräkna SOC är avgörande i enBatterihanteringssystem (BMS)eftersom det hjälper till att bestämma återstående energi, hantera batterianvändning ochkontrollera laddnings- och urladdningsprocesser, vilket förlänger batteriets livslängd.
De två huvudsakliga metoderna som används för att beräkna SOC är strömintegreringsmetoden och öppen kretsspänningsmetoden. Båda har sina fördelar och nackdelar, och var och en introducerar vissa fel. Därför kombineras dessa metoder ofta i praktiska tillämpningar för att förbättra noggrannheten.
1. Nuvarande integrationsmetod
Strömintegreringsmetoden beräknar SOC genom att integrera laddnings- och urladdningsströmmarna. Dess fördel ligger i dess enkelhet, som inte kräver kalibrering. Stegen är som följer:
- Spela in SOC vid början av laddning eller urladdning.
- Mät strömmen under laddning och urladdning.
- Integrera strömmen för att hitta förändringen i laddningen.
- Beräkna aktuell SOC med hjälp av den initiala SOC och laddningsändringen.
Formeln är:
SOC=initial SOC+Q∫(I⋅dt)
därI är strömmen, Q är batterikapaciteten och dt är tidsintervallet.
Det är viktigt att notera att på grund av internt motstånd och andra faktorer har den nuvarande integrationsmetoden en viss grad av fel. Dessutom kräver det längre perioder av laddning och urladdning för att uppnå mer exakta resultat.
2. Metod för öppen spänning
Open-circuit voltage (OCV) metoden beräknar SOC genom att mäta batteriets spänning när det inte finns någon belastning. Dess enkelhet är dess främsta fördel eftersom den inte kräver strömmätning. Stegen är:
- Upprätta förhållandet mellan SOC och OCV baserat på batterimodellen och tillverkarens data.
- Mät batteriets OCV.
- Beräkna SOC med hjälp av SOC-OCV-relationen.
Observera att SOC-OCV-kurvan ändras med batteriets användning och livslängd, vilket kräver periodisk kalibrering för att bibehålla noggrannheten. Internt motstånd påverkar också denna metod, och fel är mer signifikanta vid höga urladdningstillstånd.
3. Kombinera nuvarande integration och OCV-metoder
För att förbättra noggrannheten kombineras ofta nuvarande integrations- och OCV-metoder. Stegen för detta tillvägagångssätt är:
- Använd den aktuella integrationsmetoden för att spåra laddning och urladdning, erhåll SOC1.
- Mät OCV och använd SOC-OCV-relationen för att beräkna SOC2.
- Kombinera SOC1 och SOC2 för att få den slutliga SOC.
Formeln är:
SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2
därk1 och k2 är viktkoefficienter som summeras till 1. Valet av koefficienter beror på batterianvändning, testtid och noggrannhet. Vanligtvis är k1 större för längre laddnings-/urladdningstester, och k2 är större för mer exakta OCV-mätningar.
Kalibrering och korrigering behövs för att säkerställa noggrannhet vid kombination av metoder, eftersom inre motstånd och temperatur också påverkar resultaten.
Slutsats
Den nuvarande integrationsmetoden och OCV-metoden är de primära teknikerna för SOC-beräkning, var och en med sina egna för- och nackdelar. Att kombinera båda metoderna kan öka noggrannheten och tillförlitligheten. Emellertid är kalibrering och korrigering väsentliga för exakt SOC-bestämning.
Posttid: 2024-06-06
