Анатомія системи керування акумулятором (BMS)
Оцінка рівня заряду батареї (SOC) за допомогою методу інтеграції ампер-годин
01 Математична формула
Метод інтегрування в ампер-годину (також відомий як підрахунок Кулона) є широко використовуваною технікою для оцінки SOC батареї. Його основний принцип полягає в інтегруванні струму в часі для визначення зміни SOC батареї.
Математична формула для розрахунку SOC така:
Де:
SOC0: Початковий SOC (стан заряду)
Qn: Номінальна/номінальна ємність батареї
η: кулонівська ефективність (з урахуванням ефективності заряду/розряду)
I(r): струм -реального часу (визначається як позитивний під час заряджання та негативний під час розряджання)
02 Детальний приклад інтегрування ампер-годин
Щоб досконало зрозуміти механізм обчислення методу інтегрування ампер-годин за динамічних робочих умов, давайте проаналізуємо приклад із застосуванням інтегрування струму-в реальному часі.
Крок 1: Визначте початковий SOC і ємність батареї
Припустімо, що початковий SOC акумулятора становить 100% (повністю заряджений стан), а його номінальна ємність становить 100 А·год (ампер-години).
Крок 2: Запишіть поточний час і час
Записуйте профіль струму батареї протягом певного періоду.
1-а година: Акумулятор розряджається при постійному струмі -5 А.
2-а година: Акумулятор продовжує розряджатися, а струм змінюється на -3 А.
3-я година: акумулятор заряджається, і сила струму змінюється на +2 A.
Примітка: струм негативний під час розряду та позитивний під час заряджання.
Крок 3. Обчисліть зміну заряду батареї (\\(Q\\))
За формулою електричного заряду:Q=i*t
1-а година: △Q1=-5A×1h =-5Ah
2-а година: △Q2=-3A×1h =-3Ah
3-я година:△Q3=+2A×1h =+2Ah
Загальна зміна заряду: △Q=△Q1+△Q2+△Q3=(-5Ah)+(-3Ah)+(+2Ah) =-6Ah
Крок 4: Обчисліть поточний SOC
100%SOC=100%+(-6Ah/100Ah)×100%=94%
03 Процес розрахунку
На основі наведеного вище прикладу робочий процес обчислення методу інтегрування ампер{0}}години можна підсумувати таким чином:
Вимірювання струму: Спочатку виміряйте значення струму під час зарядки та розрядки акумулятора (методи вимірювання струму були представлені раніше; зацікавлені читачі можуть переглянути їх за посиланням на початку статті).
Час запису: Зареєструйте поточні значення разом із відповідними мітками часу.
Плата за обчислений період: Обчислити зміну заряду в межах кожного періоду вибірки ix△t.
Накопичувати заряд: Підсумуйте варіації заряду за всі періоди вибірки.
Оцінка поточного SOC: Оцініть поточний SOC на основі початкового значення SOC і варіації накопиченого заряду.
04 Основні міркування
Точність вимірювання струму: Точність поточних вимірювань безпосередньо впливає на точність оцінки SOC.
Придбання номінальної ємності: Номінальну ємність батареї потрібно визначити точно.
Обмеження та Multi{0}}algorithm Fusion: Метод інтеграції ампер-годин не може врахувати вплив температури акумулятора, старіння та інших факторів на ємність акумулятора. У практичних застосуваннях його зазвичай поєднують з іншими методами (такими як метод напруги відкритого ланцюга [OCV]), щоб підвищити точність оцінки SOC.
