SOC metode izračuna

Što je SOC?

Stanje napunjenosti baterije (SOC) je omjer trenutne raspoložive napunjenosti i ukupnog kapaciteta punjenja, obično izražen kao postotak. Precizan izračun SOC-a ključan je u aSustav upravljanja baterijom (BMS)jer pomaže odrediti preostalu energiju, upravljati potrošnjom baterije ikontrolirati procese punjenja i pražnjenja, čime se produljuje životni vijek baterije.

Dvije glavne metode koje se koriste za izračunavanje SOC su metoda integracije struje i metoda napona otvorenog kruga. Oba imaju svoje prednosti i nedostatke, a svaki donosi određene pogreške. Stoga se u praktičnim primjenama ove metode često kombiniraju kako bi se poboljšala točnost.

 

1. Metoda trenutne 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. Mjerite struju tijekom punjenja i pražnjenja.
3. Integrirajte struju da biste pronašli promjenu naboja.
4. Izračunajte trenutni SOC koristeći početni SOC i promjenu naboja.

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 unutarnjeg otpora i drugih čimbenika trenutna metoda integracije ima određeni stupanj pogreške. Štoviše, potrebna su duža razdoblja 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 temelju modela baterije i podataka proizvođača.
2. Izmjerite OCV baterije.
3. Izračunajte SOC koristeći odnos SOC-OCV.

Imajte na umu da se krivulja SOC-OCV mijenja s korištenjem i životnim vijekom baterije, zahtijevajući povremenu kalibraciju za održavanje točnosti. Unutarnji otpor također utječe na ovu metodu, a pogreške su značajnije pri visokim stanjima pražnjenja.

 

3. Kombinacija metode integracije struje i OCV

Kako bi se poboljšala točnost, trenutne metode integracije i OCV često se kombiniraju. Koraci za ovaj pristup su:

1. Koristite trenutnu metodu integracije za praćenje punjenja i pražnjenja, dobivanje SOC1.
2. Izmjerite OCV i upotrijebite odnos SOC-OCV za izračun SOC2.
3. Kombinirajte SOC1 i SOC2 kako biste dobili konačni SOC.

Formula je:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

gdjek1 i k2 su težinski koeficijenti koji zbrajaju 1. Izbor koeficijenata ovisi o upotrebi baterije, vremenu testiranja i točnosti. Tipično, k1 je veći za duža ispitivanja punjenja/pražnjenja, a k2 je veći za preciznija OCV mjerenja.

Potrebni su kalibracija i korekcija kako bi se osigurala točnost pri kombiniranju metoda, jer unutarnji otpor i temperatura također utječu na rezultate.

 

Zaključak

Trenutna integracijska metoda i OCV metoda primarne su tehnike za proračun SOC-a, a svaka ima svoje prednosti i mane. Kombinacija obje metode može povećati točnost i pouzdanost. Međutim, kalibracija i korekcija bitni su za precizno određivanje SOC.