SOC Hesaplama Yöntemleri

SOC nedir?

Bir pilin Şarj Durumu (SOC), mevcut şarjın toplam şarj kapasitesine oranıdır ve genellikle yüzde olarak ifade edilir. SOC'nin doğru bir şekilde hesaplanması çok önemlidir.Akü Yönetim Sistemi (BMS)kalan enerjinin belirlenmesine, pil kullanımının yönetilmesine veşarj ve deşarj süreçlerini kontrol etmekböylece pilin ömrünü uzatır.

SOC'yi hesaplamak için kullanılan iki ana yöntem, akım entegrasyon yöntemi ve açık devre voltajı yöntemidir. Her ikisinin de avantajları ve dezavantajları vardır ve her biri belirli hataları beraberinde getirir. Bu nedenle pratik uygulamalarda doğruluğu artırmak için bu yöntemler sıklıkla birleştirilir.

 

1. Güncel Entegrasyon Yöntemi

Mevcut entegrasyon yöntemi, şarj ve deşarj akımlarını entegre ederek SOC'yi hesaplar. Avantajı basit olması ve kalibrasyon gerektirmemesidir. Adımlar aşağıdaki gibidir:

1. Şarj veya deşarj başlangıcında SOC'yi kaydedin.
2. Şarj ve deşarj sırasında akımı ölçün.
3. Sorumlu değişikliği bulmak için akımı integre edin.
4. Başlangıç ​​SOC'sini ve yük değişimini kullanarak mevcut SOC'yi hesaplayın.

Formül:

SOC=başlangıç ​​SOC+Q∫(I⋅dt)​

NeresiI akım, Q pil kapasitesi ve dt zaman aralığıdır.

İç direnç ve diğer faktörler nedeniyle mevcut entegrasyon yönteminin bir miktar hata içerdiğini unutmamak önemlidir. Üstelik daha doğru sonuçlara ulaşmak için daha uzun şarj ve deşarj süreleri gerekir.

 

2. Açık Devre Gerilim Yöntemi

Açık devre voltajı (OCV) yöntemi, yük yokken akünün voltajını ölçerek SOC'yi hesaplar. Basitliği, akım ölçümü gerektirmemesi nedeniyle ana avantajıdır. Adımlar şunlardır:

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

SOC-OCV eğrisinin pilin kullanımına ve ömrüne göre değiştiğini ve doğruluğu korumak için periyodik kalibrasyon gerektirdiğini unutmayın. İç direnç de bu yöntemi etkiler ve yüksek deşarj durumlarında hatalar daha belirgindir.

 

3. Mevcut Entegrasyon ve OCV Yöntemlerinin Birleştirilmesi

Doğruluğu artırmak için mevcut entegrasyon ve OCV yöntemleri sıklıkla birleştirilir. Bu yaklaşımın adımları şunlardır:

1. SOC1'i elde ederek şarj ve deşarjı takip etmek için mevcut entegrasyon yöntemini kullanın.
2. OCV'yi ölçün ve SOC2'yi hesaplamak için SOC-OCV ilişkisini kullanın.
3. Son SOC'yi elde etmek için SOC1 ve SOC2'yi birleştirin.

Formül:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

Neresik1 ve k2, toplamı 1 olan ağırlık katsayılarıdır. Katsayıların seçimi pil kullanımına, test süresine ve doğruluğuna bağlıdır. Tipik olarak k1, daha uzun şarj/deşarj testleri için daha büyüktür ve k2, daha hassas OCV ölçümleri için daha büyüktür.

İç direnç ve sıcaklık da sonuçları etkilediğinden, yöntemleri birleştirirken doğruluğu sağlamak için kalibrasyon ve düzeltme gereklidir.

 

Çözüm

Mevcut entegrasyon yöntemi ve OCV yöntemi, SOC hesaplaması için birincil tekniklerdir ve her birinin kendi artıları ve eksileri vardır. Her iki yöntemin birleştirilmesi doğruluğu ve güvenilirliği artırabilir. Ancak hassas SOC tespiti için kalibrasyon ve düzeltme şarttır.