SOC hesaplama yöntemleri

SOC nedir?

Bir pilin şarj durumu (SOC), genellikle yüzde olarak ifade edilen toplam şarj kapasitesine mevcut olan mevcut şarjın oranıdır. SOC'nin doğru bir şekilde hesaplanması çok önemlidir.Pil Yönetim Sistemi (BMS)Kalan enerjiyi belirlemeye yardımcı olduğu için, pil kullanımını yönetin veKontrol şarjı ve deşarj işlemleri, böylece pilin ömrünü uzatır.

SOC hesaplamak için kullanılan iki ana yöntem mevcut entegrasyon yöntemi ve açık devre voltaj yöntemidir. Her ikisinin de avantajları ve dezavantajları vardır ve her biri belirli hatalar getirir. Bu nedenle, pratik uygulamalarda, bu yöntemler genellikle doğruluğu artırmak için birleştirilir.

 

1. Mevcut entegrasyon yöntemi

Mevcut entegrasyon yöntemi, yük ve deşarj akımlarını entegre ederek SOC'yi hesaplar. Avantajı, kalibrasyon gerektirmeyen sadeliğinde yatar. Adımlar aşağıdaki gibidir:

1. Şarj veya deşarjın başlangıcında SOC'yi kaydedin.
2. Şarj ve deşarj sırasında akımı ölçün.
3. Sorumlu değişikliği bulmak için akımı entegre edin.
4. İlk SOC ve yük değişikliğini kullanarak mevcut SOC'yi hesaplayın.

Formül:

SOC = Başlangıç ​​SOC+Q∫ (I⋅DT)

NeresiBen akım, q pil kapasitesi ve DT zaman aralığıdır.

İç direnç ve diğer faktörler nedeniyle mevcut entegrasyon yönteminin bir dereceye sahip olduğunu belirtmek önemlidir. Ayrıca, daha doğru sonuçlar elde etmek için daha uzun süreli şarj ve deşarj gerektirir.

 

2. Açık devre voltaj yöntemi

Açık devre voltajı (OCV) yöntemi, yük olmadığında pilin voltajını ölçerek SOC'yi hesaplar. Sadeliği, akım ölçümü gerektirmediği için ana avantajıdır. Adımlar:

1. Pil modeline ve üretici verilerine göre SOC ve OCV arasındaki ilişkiyi belirleyin.
2. Pilin OCV'sini ölçün.
3. SOC-OCV ilişkisini kullanarak SOC'yi hesaplayın.

SOC-OCV eğrisinin, doğruluğu korumak için periyodik kalibrasyon gerektiren pilin kullanımı ve ömrü ile değiştiğini unutmayın. İç direnç de bu yöntemi etkiler ve hatalar yüksek deşarj durumlarında daha önemlidir.

 

3. Mevcut entegrasyon ve OCV yöntemlerini birleştirme

Doğruluğu artırmak için, mevcut entegrasyon ve OCV yöntemleri genellikle birleştirilir. Bu yaklaşımın adımları:

1. SOC1 elde ederek şarj ve deşarjı izlemek için geçerli entegrasyon yöntemini kullanın.
2. OCV'yi ölçün ve SOC2'yi hesaplamak için SOC-OCV ilişkisini kullanın.
3. Son SOC'yi almak için SOC1 ve SOC2'yi birleştirin.

Formül:

Soc = k1⋅soc1+k2 sook2

NeresiK1 ve K2, 1'e kadar olan ağırlık katsayılarıdır. Katsayıların seçimi pil kullanımına, test süresine ve doğruluğuna bağlıdır. Tipik olarak, K1 daha uzun yük/deşarj testleri için daha büyüktür ve K2 daha hassas OCV ölçümleri için daha büyüktür.

Yöntemleri birleştirirken doğruluğu sağlamak için kalibrasyon ve düzeltme gereklidir, çünkü iç direnç ve sıcaklık da sonuçları etkiler.

 

Çözüm

Mevcut entegrasyon yöntemi ve OCV yöntemi, her biri kendi artıları ve eksileri olan SOC hesaplaması için birincil tekniklerdir. Her iki yöntemi birleştirmek doğruluğu ve güvenilirliği artırabilir. Bununla birlikte, kesin SOC tespiti için kalibrasyon ve düzeltme gereklidir.