Mga Paraan ng Pagkalkula ng SOC

Ano ang SOC?

Ang State of Charge (SOC) ng isang baterya ay ang ratio ng kasalukuyang singil na magagamit sa kabuuang kapasidad ng pag-charge, na karaniwang ipinapakita bilang isang porsyento. Ang tumpak na pagkalkula ng SOC ay mahalaga sa aBattery Management System (BMS)dahil nakakatulong ito upang matukoy ang natitirang enerhiya, pamahalaan ang paggamit ng baterya, atkontrolin ang mga proseso ng pagsingil at pagdiskarga, sa gayon ay nagpapahaba ng habang-buhay ng baterya.

Ang dalawang pangunahing pamamaraan na ginamit upang kalkulahin ang SOC ay ang kasalukuyang paraan ng pagsasama at ang paraan ng open-circuit na boltahe. Parehong may kanilang mga pakinabang at disadvantages, at bawat isa ay nagpapakilala ng ilang mga pagkakamali. Samakatuwid, sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga pamamaraang ito ay madalas na pinagsama upang mapabuti ang katumpakan.

 

1. Kasalukuyang Paraan ng Pagsasama

Kinakalkula ng kasalukuyang paraan ng integration ang SOC sa pamamagitan ng pagsasama ng charge at discharge currents. Ang kalamangan nito ay nakasalalay sa pagiging simple nito, hindi nangangailangan ng pagkakalibrate. Ang mga hakbang ay ang mga sumusunod:

1. Itala ang SOC sa simula ng pag-charge o pag-discharge.
2. Sukatin ang kasalukuyang habang nagcha-charge at naglalabas.
3. Isama ang kasalukuyang upang mahanap ang pagbabago sa singil.
4. Kalkulahin ang kasalukuyang SOC gamit ang paunang SOC at ang pagbabago ng singil.

Ang formula ay:

SOC=initial SOC+Q∫(I⋅dt)​

saanAng I ay ang kasalukuyang, ang Q ay ang kapasidad ng baterya, at ang dt ay ang agwat ng oras.

Mahalagang tandaan na dahil sa panloob na pagtutol at iba pang mga kadahilanan, ang kasalukuyang paraan ng pagsasama ay may antas ng error. Bukod dito, nangangailangan ito ng mas mahabang panahon ng pag-charge at pag-discharge upang makamit ang mas tumpak na mga resulta.

 

2. Paraan ng Open-Circuit Voltage

Kinakalkula ng paraan ng open-circuit voltage (OCV) ang SOC sa pamamagitan ng pagsukat ng boltahe ng baterya kapag walang load. Ang pagiging simple nito ang pangunahing bentahe nito dahil hindi ito nangangailangan ng kasalukuyang pagsukat. Ang mga hakbang ay:

1. Itatag ang ugnayan sa pagitan ng SOC at OCV batay sa modelo ng baterya at data ng manufacturer.
2. Sukatin ang OCV ng baterya.
3. Kalkulahin ang SOC gamit ang SOC-OCV na relasyon.

Tandaan na nagbabago ang curve ng SOC-OCV sa paggamit at habang-buhay ng baterya, na nangangailangan ng pana-panahong pagkakalibrate upang mapanatili ang katumpakan. Ang panloob na pagtutol ay nakakaapekto rin sa pamamaraang ito, at ang mga error ay mas makabuluhan sa mataas na discharge states.

 

3. Pinagsasama-sama ang Kasalukuyang Pagsasama at Mga Paraan ng OCV

Upang mapabuti ang katumpakan, ang kasalukuyang pagsasama at mga pamamaraan ng OCV ay madalas na pinagsama. Ang mga hakbang para sa diskarteng ito ay:

1. Gamitin ang kasalukuyang paraan ng pagsasama upang subaybayan ang pagsingil at paglabas, pagkuha ng SOC1.
2. Sukatin ang OCV at gamitin ang SOC-OCV na relasyon upang kalkulahin ang SOC2.
3. Pagsamahin ang SOC1 at SOC2 para makuha ang panghuling SOC.

Ang formula ay:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

saanAng k1 at k2 ay mga weight coefficient na summing sa 1. Ang pagpili ng mga coefficient ay depende sa paggamit ng baterya, oras ng pagsubok, at katumpakan. Karaniwan, mas malaki ang k1 para sa mas mahabang pagsusuri sa pag-charge/discharge, at mas malaki ang k2 para sa mas tumpak na mga sukat ng OCV.

Ang pagkakalibrate at pagwawasto ay kailangan upang matiyak ang katumpakan kapag pinagsasama-sama ang mga pamamaraan, dahil ang panloob na pagtutol at temperatura ay nakakaapekto rin sa mga resulta.

 

Konklusyon

Ang kasalukuyang paraan ng pagsasama at paraan ng OCV ay ang mga pangunahing pamamaraan para sa pagkalkula ng SOC, bawat isa ay may sariling mga kalamangan at kahinaan. Ang pagsasama-sama ng parehong mga pamamaraan ay maaaring mapahusay ang katumpakan at pagiging maaasahan. Gayunpaman, ang pagkakalibrate at pagwawasto ay mahalaga para sa tumpak na pagpapasiya ng SOC.