Mga Paraan ng Pagkalkula ng SOC

Ano ang SOC?

Ang State of Charge (SOC) ng baterya ay ang ratio ng kasalukuyang charge na magagamit sa kabuuang kapasidad ng charge, na karaniwang ipinapahayag bilang porsyento. Ang tumpak na pagkalkula ng SOC ay mahalaga sa isangSistema ng Pamamahala ng Baterya (BMS)dahil nakakatulong ito upang matukoy ang natitirang enerhiya, pamahalaan ang paggamit ng baterya, atkontrolin ang mga proseso ng pag-charge at pagdiskarga, kaya pinapahaba ang buhay ng baterya.

Ang dalawang pangunahing pamamaraan na ginagamit upang kalkulahin ang SOC ay ang pamamaraan ng current integration at ang pamamaraan ng open-circuit voltage. Pareho silang may mga kalamangan at kahinaan, at bawat isa ay nagdudulot ng ilang mga error. Samakatuwid, sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga pamamaraang ito ay kadalasang pinagsama upang mapabuti ang katumpakan.

 

1. Kasalukuyang Paraan ng Pagsasama-sama

Kinakalkula ng paraan ng pagsasama-sama ng kasalukuyang (current integration) ang SOC sa pamamagitan ng pagsasama ng mga charge at discharge current. Ang bentahe nito ay ang pagiging simple nito, hindi nangangailangan ng kalibrasyon. Ang mga hakbang ay ang mga sumusunod:

1. Itala ang SOC sa simula ng pag-charge o pagdischarge.
2. Sukatin ang kuryente habang nagcha-charge at nagdidischarge.
3. I-integrate ang current upang mahanap ang pagbabago sa charge.
4. Kalkulahin ang kasalukuyang SOC gamit ang paunang SOC at ang pagbabago ng karga.

Ang pormula ay:

SOC=paunang 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 resistensya at iba pang mga salik, ang kasalukuyang paraan ng integrasyon ay may antas ng error. Bukod dito, nangangailangan ito ng mas mahabang panahon ng pag-charge at pagdiskarga upang makamit ang mas tumpak na mga resulta.

 

2. Paraan ng Boltahe ng Bukas na Sirkito

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

1. Tukuyin ang ugnayan sa pagitan ng SOC at OCV batay sa modelo ng baterya at datos ng tagagawa.
2. Sukatin ang OCV ng baterya.
3. Kalkulahin ang SOC gamit ang ugnayang SOC-OCV.

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

 

3. Pagsasama ng Kasalukuyang Integrasyon at mga Paraan ng OCV

Upang mapabuti ang katumpakan, ang kasalukuyang mga pamamaraan ng integrasyon at OCV ay kadalasang pinagsasama. Ang mga hakbang para sa pamamaraang ito ay:

1. Gamitin ang kasalukuyang paraan ng integrasyon upang subaybayan ang pag-charge at pagdiskarga, at kunin ang SOC1.
2. Sukatin ang OCV at gamitin ang ugnayang SOC-OCV upang kalkulahin ang SOC2.
3. Pagsamahin ang SOC1 at SOC2 upang makuha ang pangwakas na SOC.

Ang pormula ay:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

saanAng k1 at k2 ay mga koepisyente ng timbang na nagsusuma sa 1. Ang pagpili ng mga koepisyente ay nakadepende sa paggamit ng baterya, oras ng pagsubok, at katumpakan. Kadalasan, mas malaki ang k1 para sa mas mahahabang pagsubok sa pag-charge/discharge, at mas malaki ang k2 para sa mas tumpak na mga sukat ng OCV.

Kinakailangan ang kalibrasyon at pagwawasto upang matiyak ang katumpakan kapag pinagsasama ang mga pamamaraan, dahil ang panloob na resistensya at temperatura ay nakakaapekto rin sa mga resulta.

 

Konklusyon

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