SOC Hesaplama Yöntemleri

SOC nedir?

Bir pilin Şarj Durumu (SOC), mevcut şarjın toplam şarj kapasitesine oranıdır ve genellikle yüzde olarak ifade edilir. SOC'yi doğru bir şekilde hesaplamak,Pil Yönetim Sistemi (BMS)kalan enerjiyi belirlemeye, pil kullanımını yönetmeye veşarj ve deşarj süreçlerini kontrol edinBöylece pilin ömrü uzar.

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 hatalara neden olur. Bu nedenle, pratik uygulamalarda, bu yöntemler genellikle doğruluğu artırmak için birleştirilir.

 

1. Akım Entegrasyon Yöntemi

Mevcut entegrasyon yöntemi, şarj ve deşarj akımlarını entegre ederek SOC'yi hesaplar. Avantajı, kalibrasyon gerektirmemesi nedeniyle basitliğinde yatar. Adımlar şu şekildedir:

1. Şarj veya deşarj başlangıcında SOC'yi kaydedin.
2. Şarj ve deşarj sırasında akımı ölçün.
3. Akımı entegre ederek yükteki değişimi bulun.
4. Başlangıç ​​SOC'sini ve yük değişimini kullanarak mevcut SOC'yi hesaplayın.

Formül şu şekildedir:

SOC=başlangıç ​​SOC+Q∫(I⋅dt)​

NeresiI akım, Q pil kapasitesi, dt ise zaman aralığıdır.

İç direnç ve diğer faktörler nedeniyle mevcut entegrasyon yönteminin bir miktar hata içerdiğini belirtmek önemlidir. Ayrıca, daha doğru sonuçlar elde etmek için daha uzun şarj ve deşarj süreleri gerektirir.

 

2. Açık Devre Voltaj Yöntemi

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

1. Pil modeli ve üretici verilerine dayanarak SOC ve OCV arasındaki ilişkiyi kurun.
2. Akünün OCV değerini ölçün.
3. SOC-OCV ilişkisini kullanarak SOC'yi hesaplayın.

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

 

3. Akım Entegrasyonu ve OCV Yöntemlerinin Birleştirilmesi

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

1. Şarj ve deşarjı izlemek için mevcut entegrasyon yöntemini kullanın ve SOC1'i elde edin.
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 şu şekildedir:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

Neresik1 ve k2, 1'e eşit ağırlık katsayılarıdır. Katsayı seçimi pil kullanımına, test süresine ve doğruluğa bağlıdır. Genellikle, k1 daha uzun şarj/deşarj testleri için daha büyüktür ve k2 daha hassas OCV ölçümleri için daha büyüktür.

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

 

Çözüm

Mevcut entegrasyon yöntemi ve OCV yöntemi, her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları olan SOC hesaplaması için birincil tekniklerdir. Her iki yöntemi birleştirmek doğruluğu ve güvenilirliği artırabilir. Ancak, kalibrasyon ve düzeltme hassas SOC belirlemesi için gereklidir.