Cos'è SOC?
Lo stato di carica di una batteria (SOC) è il rapporto tra l'attuale carica disponibile per la capacità di carica totale, generalmente espressa in percentuale. Calcolare accuratamente il SoC è cruciale in aSistema di gestione delle batterie (BMS)poiché aiuta a determinare l'energia rimanente, gestire l'utilizzo della batteria eControllare i processi di ricarica e scarica, estendendo così la durata della durata della batteria.
I due metodi principali utilizzati per calcolare SOC sono l'attuale metodo di integrazione e il metodo di tensione a circuito aperto. Entrambi hanno i loro vantaggi e svantaggi e ognuno introduce determinati errori. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, questi metodi sono spesso combinati per migliorare l'accuratezza.
1. Metodo di integrazione corrente
L'attuale metodo di integrazione calcola il SOC integrando le correnti di carica e scarica. Il suo vantaggio risiede nella sua semplicità, non richiede calibrazione. I passaggi sono i seguenti:
- Registra il SOC all'inizio della ricarica o dello scarico.
- Misurare la corrente durante la ricarica e lo scarico.
- Integrare la corrente per trovare la modifica in carica.
- Calcola il SoC corrente utilizzando il SOC iniziale e la modifica della carica.
La formula è:
SOC = SOC iniziale+Q∫ (I⋅dt)
DoveI è la corrente, Q è la capacità della batteria e DT è l'intervallo di tempo.
È importante notare che a causa della resistenza interna e di altri fattori, l'attuale metodo di integrazione ha un grado di errore. Inoltre, richiede periodi più lunghi di ricarica e scarico per ottenere risultati più accurati.
2. Metodo di tensione a circuito aperto
Il metodo della tensione a circuito aperto (OCV) calcola il SOC misurando la tensione della batteria quando non c'è carico. La sua semplicità è il suo vantaggio principale in quanto non richiede la misurazione attuale. I passaggi sono:
- Stabilire la relazione tra SOC e OCV in base al modello della batteria e ai dati del produttore.
- Misurare l'OCV della batteria.
- Calcola il SoC usando la relazione SOC-OCV.
Si noti che la curva SOC-OCV cambia con l'utilizzo della batteria e la durata della vita, che richiedono una calibrazione periodica per mantenere l'accuratezza. La resistenza interna influisce anche questo metodo e gli errori sono più significativi negli stati ad alta scarica.
3. Combinazione di integrazione corrente e metodi OCV
Per migliorare l'accuratezza, l'attuale integrazione e metodi OCV sono spesso combinati. I passaggi per questo approccio sono:
- Utilizzare l'attuale metodo di integrazione per tracciare la ricarica e lo scarico, ottenendo SOC1.
- Misurare l'OCV e utilizzare la relazione SOC-OCV per calcolare SOC2.
- Combina SOC1 e SOC2 per ottenere il SOC finale.
La formula è:
SOC = K1⋅Soc1+K2⋅Soc2
DoveK1 e K2 sono coefficienti di peso che sommano a 1. La scelta dei coefficienti dipende dall'uso della batteria, dai tempi di prova e dall'accuratezza. In genere, K1 è maggiore per test di carica/scarica più lunghi e K2 è maggiore per misurazioni OCV più precise.
La calibrazione e la correzione sono necessarie per garantire l'accuratezza quando si combinano metodi, poiché anche la resistenza interna e la temperatura influiscono sui risultati.
Conclusione
L'attuale metodo di integrazione e il metodo OCV sono le tecniche primarie per il calcolo SOC, ciascuno con i propri pro e contro. La combinazione di entrambi i metodi può migliorare l'accuratezza e l'affidabilità. Tuttavia, la calibrazione e la correzione sono essenziali per la determinazione precisa del SOC.
Tempo post: JUL-06-2024
