Metode izračunavanja SOC

Šta je SOC?

Stanje napunjenosti baterije (SOC) je omjer trenutnog dostupnog napunjenosti prema ukupnom kapacitetu punjenja, obično izražen kao postotak. Precizno izračunavanje SOC-a je ključno u aSistem upravljanja baterijom (BMS)jer pomaže u određivanju preostale energije, upravljanju potrošnjom baterije ikontrolu procesa punjenja i pražnjenja, čime se produžava vijek trajanja baterije.

Dvije glavne metode koje se koriste za izračunavanje SOC su metoda integracije struje i metoda napona otvorenog kola. I jedno i drugo ima svoje prednosti i nedostatke, a svaki unosi određene greške. Stoga se u praktičnim primjenama ove metode često kombiniraju kako bi se poboljšala tačnost.

 

1. Trenutni metod integracije

Metoda integracije struje izračunava SOC integracijom struja punjenja i pražnjenja. Njegova prednost leži u jednostavnosti, ne zahtijeva kalibraciju. Koraci su sljedeći:

1. Zabilježite SOC na početku punjenja ili pražnjenja.
2. Izmjerite struju tokom punjenja i pražnjenja.
3. Integrirajte struju da pronađete promjenu napunjenosti.
4. Izračunajte trenutni SOC koristeći početni SOC i promjenu punjenja.

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. Štoviše, zahtijevaju duže periode punjenja i pražnjenja kako bi se postigli precizniji rezultati.

 

2. Metoda napona otvorenog kruga

Metoda napona otvorenog kruga (OCV) izračunava SOC mjerenjem napona baterije kada nema opterećenja. Njegova jednostavnost je njegova glavna prednost jer ne zahtijeva mjerenje struje. Koraci su:

1. Uspostavite odnos između SOC i 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 kriva mijenja s upotrebom i vijekom trajanja baterije, što zahtijeva periodičnu kalibraciju kako bi se održala tačnost. Unutrašnji otpor takođe utiče na ovu metodu, a greške su značajnije pri visokom pražnjenju.

 

3. Kombinacija trenutne integracije i OCV metoda

Da bi se poboljšala tačnost, trenutne metode integracije i OCV često se kombinuju. Koraci za ovaj pristup su:

1. Koristite trenutnu metodu integracije za praćenje punjenja i pražnjenja, dobijajući SOC1.
2. Izmjerite OCV i koristite odnos SOC-OCV za izračunavanje SOC2.
3. Kombinirajte SOC1 i SOC2 da dobijete konačni SOC.

Formula je:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

gdjek1 i k2 su težinski koeficijenti koji zbrajaju 1. Izbor koeficijenata ovisi o korištenju baterije, vremenu testiranja i tačnosti. Tipično, k1 je veći za duže testove punjenja/pražnjenja, a k2 je veći za preciznija OCV mjerenja.

Potrebna je kalibracija i korekcija da 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. Kombinovanjem obe metode može se povećati tačnost i pouzdanost. Međutim, kalibracija i korekcija su bitni za precizno određivanje SOC-a.