Anatomija sustava upravljanja baterijom (BMS)
Procjena stanja napunjenosti baterije (SOC) putem metode integracije amper-sata
01 Matematička formula
Metoda integracije amper{0}}sata (poznata i kao Coulomb Counting) široko je korištena tehnika za procjenu SOC baterije. Njegov temeljni princip je integracija struje tijekom vremena kako bi se odredila varijacija u SOC baterije.
Matematička formula za izračun SOC je sljedeća:
Gdje:
SOC0: Početni SOC (Stanje zaduženja)
Qn: Nazivni/nazivni kapacitet baterije
η: Kulonska učinkovitost (računajući učinkovitost punjenja/pražnjenja)
I(r): struja-u stvarnom vremenu (definirana kao pozitivna tijekom punjenja i negativna tijekom pražnjenja)
02 Detaljan primjer integracije amper-sata
Da bismo temeljito razumjeli mehanizam izračuna metode integracije amper-sata u dinamičkim radnim uvjetima, analizirajmo studiju slučaja koja uključuje integraciju struje u stvarnom-vremenu.
Korak 1: Odredite početni SOC i kapacitet baterije
Pretpostavimo da je početni SOC baterije 100% (potpuno napunjen status) i da je njen nazivni kapacitet 100 Ah (Amper-sati).
Korak 2: Zabilježite trenutno i vrijeme
Zabilježite profil struje baterije tijekom vremena tijekom određenog razdoblja.
1. sat: Baterija se prazni konstantnom strujom od -5 A.
2. sat: Baterija se nastavlja prazniti, a struja se mijenja na -3 A.
3. sat: Baterija se puni, a struja se mijenja na +2 A.
Napomena: Struja je negativna tijekom pražnjenja i pozitivna tijekom punjenja.
Korak 3: Izračunajte promjenu napunjenosti baterije (\\(Q\\))
Prema formuli za električni naboj:Q=i*t
1. sat: △Q1=-5A×1h =-5Ah
2. sat: △Q2=-3A×1h =-3Ah
3. sat:△Q3=+2A×1h =+2Ah
Ukupna varijacija naknade: △Q=△Q1+△Q2+△Q3=(-5Ah)+(-3Ah)+(+2Ah) =-6Ah
Korak 4: Izračunajte trenutni SOC
100%SOC=100%+(-6Ah/100Ah)×100%=94%
03 Tijek izračuna
Na temelju gornjeg primjera, tijek izračuna metode integracije amper-sata može se sažeti na sljedeći način:
Mjerenje struje: Najprije izmjerite vrijednosti struje tijekom punjenja i pražnjenja akumulatora (metode mjerenja struje već su predstavljene; zainteresirani čitatelji mogu ih pogledati klikom na poveznicu na početku članka).
Vrijeme snimanja: Zabilježite trenutne vrijednosti zajedno s njihovim odgovarajućim vremenskim oznakama.
Naknada za obračunsko razdoblje: Izračunajte promjenu naknade unutar svakog razdoblja uzorkovanja ix△t.
Akumulacija naknade: Zbrojite varijacije punjenja kroz sva razdoblja uzorkovanja.
Procijenite trenutni SOC: Procijenite trenutni SOC na temelju početne vrijednosti SOC i akumulirane varijacije naboja.
04 Ključna razmatranja
Točnost mjerenja struje: Točnost trenutnih mjerenja izravno utječe na preciznost procjene SOC.
Stjecanje nazivnog kapaciteta: Nazivni kapacitet baterije mora se točno odrediti.
Ograničenja i fuzija više-algoritama: Metoda integracije amper-sata ne može uzeti u obzir učinke temperature baterije, starenja i drugih čimbenika na kapacitet baterije. U praktičnim primjenama obično se spaja s drugim metodama (kao što je metoda napona otvorenog kruga [OCV]) kako bi se povećala točnost procjene SOC-a.
