Metode izračunavanja naponskog ugljikohidrata (SOC)

Šta je SOC?

Stanje napunjenosti baterije (SOC) je odnos trenutnog dostupnog napunjenosti i ukupnog kapaciteta napunjenosti, obično izražen u procentima. Precizno izračunavanje SOC-a je ključno uSistem za upravljanje baterijama (BMS)jer pomaže u određivanju preostale energije, upravljanju potrošnjom baterije ikontrolišu procese punjenja i pražnjenja, čime se produžava vijek trajanja baterije.

Dvije glavne metode koje se koriste za izračunavanje stanja napona (SOC) su metoda integracije struje i metoda napona otvorenog kola. Obje imaju svoje prednosti i nedostatke, a svaka unosi određene greške. Stoga se u praktičnim primjenama ove metode često kombiniraju radi poboljšanja tačnosti.

 

1. Trenutna metoda integracije

Metoda integracije struje izračunava stanje napunjenosti (SOC) integrirajući struje punjenja i pražnjenja. Njena prednost leži u jednostavnosti i ne zahtijeva kalibraciju. Koraci su sljedeći:

1. Zabilježite stanje napunjenosti (SOC) na početku punjenja ili pražnjenja.
2. Mjerite struju tokom punjenja i pražnjenja.
3. Integrirajte struju da biste pronašli promjenu naboja.
4. Izračunajte trenutno stanje naboja (SOC) koristeći početno stanje naboja i promjenu naboja.

Formula je:

SOC=početni SOC+Q∫(I⋅dt)​

gdjeI je struja, Q je kapacitet baterije, a dt je vremenski interval.

Važno je napomenuti da zbog unutrašnjeg otpora i drugih faktora, trenutna metoda integracije ima određeni stepen greške. Štaviše, potrebni su duži periodi punjenja i pražnjenja kako bi se postigli precizniji rezultati.

 

2. Metoda napona otvorenog kola

Metoda napona otvorenog kola (OCV) izračunava stanje napunjenosti (SOC) mjerenjem napona baterije kada nema opterećenja. Njena jednostavnost je njena glavna prednost jer ne zahtijeva mjerenje struje. Koraci su sljedeći:

1. Utvrdite odnos između stanja napunjenosti (SOC) i napunjenosti (OCV) na osnovu modela baterije i podataka proizvođača.
2. Izmjerite OCV baterije.
3. Izračunajte SOC koristeći odnos SOC-OCV.

Imajte na umu da se SOC-OCV krivulja mijenja s korištenjem i vijekom trajanja baterije, što zahtijeva periodičnu kalibraciju kako bi se održala tačnost. Unutrašnji otpor također utiče na ovu metodu, a greške su značajnije pri visokim stanjima pražnjenja.

 

3. Kombiniranje metoda integracije struja i OCV-a

Radi poboljšanja tačnosti, metode trenutne integracije i OCV se često kombinuju. Koraci za ovaj pristup su:

1. Koristite metodu integracije struje za praćenje punjenja i pražnjenja, dobijajući SOC1.
2. Izmjerite OCV i koristite odnos SOC-OCV za izračunavanje SOC2.
3. Kombinujte SOC1 i SOC2 da biste dobili konačni SOC.

Formula je:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

gdjek1 i k2 su težinski koeficijenti koji se zbirno daju 1. Izbor koeficijenata zavisi od korištenja baterije, vremena testiranja i tačnosti. Tipično, k1 je veći za duža ispitivanja punjenja/pražnjenja, a k2 je veći za preciznija mjerenja OCV-a.

Kalibracija i korekcija su potrebne kako bi se osigurala tačnost pri kombinovanju metoda, jer unutrašnji otpor i temperatura takođe utiču na rezultate.

 

Zaključak

Trenutna metoda integracije i OCV metoda su primarne tehnike za izračunavanje SOC-a, svaka sa svojim prednostima i nedostacima. Kombinacija obje metode može poboljšati tačnost i pouzdanost. Međutim, kalibracija i korekcija su neophodne za precizno određivanje SOC-a.