SOC -Berechnungsmethoden

Was ist SOC?

Der Ladungszustand einer Batterie (SOC) ist das Verhältnis der für die Gesamtladungskapazität zur Verfügung stehenden Stromladung, die normalerweise als Prozentsatz ausgedrückt wird. Die genaue Berechnung des SOC ist in a entscheidendBatterieverwaltungssystem (BMS)Da es hilft, die verbleibende Energie zu bestimmen, verwalten Sie den Akkuverbrauch undSteuerung und Entladungsprozesse steuernsomit die Lebensdauer der Batterie verlängern.

Die beiden Hauptmethoden zur Berechnung der SOC sind die aktuelle Integrationsmethode und die Open-Circuit-Spannungsmethode. Beide haben ihre Vor- und Nachteile, und jeder führt bestimmte Fehler ein. Daher werden diese Methoden in praktischen Anwendungen häufig zusammengefasst, um die Genauigkeit zu verbessern.

 

1. Aktuelle Integrationsmethode

Die aktuelle Integrationsmethode berechnet den SOC, indem die Ladungs- und Entladungsströme integriert werden. Sein Vorteil liegt in seiner Einfachheit und erfordert keine Kalibrierung. Die Schritte sind wie folgt:

1. Zeichnen Sie den SOC zu Beginn des Lade- oder Entladens auf.
2. Messen Sie den Strom während des Ladens und Entladens.
3. Integrieren Sie den Strom, um die Veränderung zu ermitteln.
4. Berechnen Sie den aktuellen SOC unter Verwendung des anfänglichen SOC und der Ladungsänderung.

Die Formel lautet:

SOC = INITAL SOC+Q∫ (iëdt)

WoI ist der Strom, Q ist die Batteriekapazität und DT ist das Zeitintervall.

Es ist wichtig zu beachten, dass die aktuelle Integrationsmethode aufgrund des internen Widerstands und anderer Faktoren einen Fehlergrad aufweist. Darüber hinaus erfordert es längere Lade- und Entladungszeiträume, um genauere Ergebnisse zu erzielen.

 

2. Open-Circuit-Spannungsmethode

Die OCV-Methode (Open-Circuit-Spannung) berechnet den SOC, indem die Spannung der Batterie gemessen wird, wenn keine Last vorliegt. Seine Einfachheit ist der Hauptvorteil, da es keine aktuelle Messung erfordert. Die Schritte sind:

1. Stellen Sie die Beziehung zwischen SOC und OCV auf der Grundlage des Batteriemodells und der Herstellerdaten her.
2. Messen Sie den OCV der Batterie.
3. Berechnen Sie den SOC unter Verwendung der SOC-OCV-Beziehung.

Beachten Sie, dass sich die SOC-OCV-Kurve mit der Verwendung und der Lebensdauer der Batterie ändert und eine regelmäßige Kalibrierung erfordert, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Der interne Widerstand wirkt sich auch auf diese Methode aus, und Fehler sind bei hohen Entladungszuständen signifikant.

 

3. Kombinieren Sie die aktuelle Integration und OCV -Methoden

Um die Genauigkeit zu verbessern, werden häufig die aktuellen Integrations- und OCV -Methoden kombiniert. Die Schritte für diesen Ansatz sind:

1. Verwenden Sie die aktuelle Integrationsmethode, um das Ladung und Entladen zu verfolgen und SOC1 zu erhalten.
2. Messen Sie den OCV und verwenden Sie die SOC-OCV-Beziehung, um SOC2 zu berechnen.
3. Kombinieren Sie SOC1 und SOC2, um den endgültigen SOC zu erhalten.

Die Formel lautet:

SOC = K1ësoc1+K2 · SOC2

WoK1 und K2 sind Gewichtskoeffizienten, die zu 1. Die Wahl der Koeffizienten summieren. Typischerweise ist K1 für längere Ladung/Entladungstests größer und K2 für genauere OCV -Messungen größer.

Kalibrierung und Korrektur sind erforderlich, um die Genauigkeit bei der Kombination von Methoden zu gewährleisten, da der interne Widerstand und die Temperatur auch die Ergebnisse beeinflussen.

 

Abschluss

Die aktuelle Integrationsmethode und die OCV -Methode sind die primären Techniken für die SoC -Berechnung, jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die Kombination beider Methoden kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessern. Kalibrierung und Korrektur sind jedoch für eine präzise SOC -Bestimmung wesentlich.