Hvad er SOC?
Et batteris ladningstilstand (SOC) er forholdet mellem den aktuelle ladning, der er til rådighed, og den samlede ladekapacitet, normalt udtrykt som en procentdel. Nøjagtig beregning af SOC er afgørende i enBatteristyringssystem (BMS)da det hjælper med at bestemme den resterende energi, styre batteriforbruget ogstyre opladnings- og afladningsprocesser, hvilket forlænger batteriets levetid.
De to hovedmetoder, der bruges til at beregne SOC, er den nuværende integrationsmetode og den åbne kredsløbsspændingsmetode. Begge har deres fordele og ulemper, og hver introducerer visse fejl. Derfor kombineres disse metoder i praktiske applikationer ofte for at forbedre nøjagtigheden.
1. Nuværende integrationsmetode
Den nuværende integrationsmetode beregner SOC ved at integrere lade- og afladningsstrømmene. Dens fordel ligger i dens enkelhed, der ikke kræver kalibrering. Trinene er som følger:
- Registrer SOC'en ved starten af opladning eller afladning.
- Mål strømmen under op- og afladning.
- Integrer strømmen for at finde ændringen i afgiften.
- Beregn den aktuelle SOC ved hjælp af den oprindelige SOC og ladningsændringen.
Formlen er:
SOC=initial SOC+Q∫(I⋅dt)
hvorI er strømmen, Q er batterikapaciteten, og dt er tidsintervallet.
Det er vigtigt at bemærke, at på grund af intern modstand og andre faktorer har den nuværende integrationsmetode en grad af fejl. Desuden kræver det længere perioder med opladning og afladning for at opnå mere nøjagtige resultater.
2. Open-Cuit-spændingsmetode
Open-circuit voltage (OCV) metoden beregner SOC ved at måle batteriets spænding, når der ikke er nogen belastning. Dens enkelhed er dens største fordel, da den ikke kræver strømmåling. Trinene er:
- Etabler forholdet mellem SOC og OCV baseret på batterimodellen og producentens data.
- Mål batteriets OCV.
- Beregn SOC ved hjælp af SOC-OCV-forholdet.
Bemærk, at SOC-OCV-kurven ændres med batteriets brug og levetid, hvilket kræver periodisk kalibrering for at opretholde nøjagtigheden. Intern modstand påvirker også denne metode, og fejl er mere signifikante ved høje udladningstilstande.
3. Kombination af nuværende integration og OCV-metoder
For at forbedre nøjagtigheden kombineres de nuværende integrations- og OCV-metoder ofte. Trinene for denne tilgang er:
- Brug den aktuelle integrationsmetode til at spore opladningen og afladningen og opnå SOC1.
- Mål OCV og brug SOC-OCV forholdet til at beregne SOC2.
- Kombiner SOC1 og SOC2 for at få den endelige SOC.
Formlen er:
SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2
hvork1 og k2 er vægtkoefficienter, der summeres til 1. Valget af koefficienter afhænger af batteriforbrug, testtid og nøjagtighed. Typisk er k1 større for længere ladnings-/afladningstest, og k2 er større for mere præcise OCV-målinger.
Kalibrering og korrektion er nødvendig for at sikre nøjagtighed ved kombination af metoder, da intern modstand og temperatur også påvirker resultaterne.
Konklusion
Den nuværende integrationsmetode og OCV-metoden er de primære teknikker til SOC-beregning, hver med sine egne fordele og ulemper. Kombination af begge metoder kan øge nøjagtigheden og pålideligheden. Kalibrering og korrektion er dog afgørende for præcis SOC-bestemmelse.
Indlægstid: Jul-06-2024
