Методе израчунавања SOC-а

Шта је СОЦ?

Стање напуњености батерије (SOC) је однос тренутног расположивог напуњености и укупног капацитета напуњености, обично изражен у процентима. Прецизно израчунавање SOC-а је кључно уСистем за управљање батеријама (BMS)јер помаже у одређивању преостале енергије, управљању потрошњом батерије иконтролишите процесе пуњења и пражњења, чиме се продужава век трајања батерије.

Две главне методе које се користе за израчунавање стања наелектрисања (SOC) су метода интеграције струје и метода напона отвореног кола. Обе имају своје предности и мане, и свака уноси одређене грешке. Стога се у практичним применама ове методе често комбинују ради побољшања тачности.

 

1. Тренутни метод интеграције

Метода интеграције струје израчунава напон наелектрисања интегрисањем струја пуњења и пражњења. Њена предност лежи у једноставности, јер не захтева калибрацију. Кораци су следећи:

1. Забележите напуњеност (SOC) на почетку пуњења или пражњења.
2. Измерите струју током пуњења и пражњења.
3. Интегришите струју да бисте пронашли промену наелектрисања.
4. Израчунајте тренутни SOC користећи почетни SOC и промену наелектрисања.

Формула је:

SOC=почетни SOC+Q∫(I⋅dt)​

гдеI је струја, Q је капацитет батерије, а dt је временски интервал.

Важно је напоменути да због унутрашњег отпора и других фактора, тренутна метода интеграције има извесни степен грешке. Штавише, потребни су дужи периоди пуњења и пражњења да би се постигли тачнији резултати.

 

2. Метода напона отвореног кола

Метода напона отвореног кола (OCV) израчунава напон отвореног кола мерењем напона батерије када нема оптерећења. Њена једноставност је њена главна предност јер не захтева мерење струје. Кораци су следећи:

1. Успоставите везу између SOC и OCV на основу модела батерије и података произвођача.
2. Измерите OCV батерије.
3. Израчунајте SOC користећи SOC-OCV однос.

Имајте на уму да се крива SOC-OCV мења са коришћењем и веком трајања батерије, што захтева периодичну калибрацију ради одржавања тачности. Унутрашњи отпор такође утиче на ову методу, а грешке су значајније при високом нивоу пражњења.

 

3. Комбиновање метода интеграције струје и OCV

Да би се побољшала тачност, тренутна интеграција и OCV методе се често комбинују. Кораци за овај приступ су:

1. Користите метод интеграције струје за праћење пуњења и пражњења, добијајући SOC1.
2. Измерите OCV и користите однос SOC-OCV да бисте израчунали SOC2.
3. Комбинујте SOC1 и SOC2 да бисте добили коначни SOC.

Формула је:

СОЦ=k1⋅СОЦ1+k2⋅СОЦ2

гдеk1 и k2 су тежински коефицијенти који се збрајају до 1. Избор коефицијената зависи од коришћења батерије, времена тестирања и тачности. Типично, k1 је већи за дуже тестове пуњења/пражњења, а k2 је већи за прецизнија мерења OCV-а.

Калибрација и корекција су потребне како би се осигурала тачност при комбиновању метода, јер унутрашњи отпор и температура такође утичу на резултате.

 

Закључак

Тренутна метода интеграције и OCV метода су примарне технике за израчунавање SOC-а, свака са својим предностима и манама. Комбиновање обе методе може побољшати тачност и поузданост. Међутим, калибрација и корекција су неопходне за прецизно одређивање SOC-а.