Anatomie systému správy baterií (BMS)
Odhad stavu nabití baterie (SOC) pomocí metody integrace v ampér{0}}hodinách
01 Matematický vzorec
Metoda ampér{0}}hodinové integrace (známá také jako Coulomb Counting) je široce používaná technika pro odhad SOC baterie. Jeho základním principem je integrace proudu v čase, aby se určila změna SOC baterie.
Matematický vzorec pro výpočet SOC je následující:
Kde:
SOC0: Počáteční SOC (stav nabití)
Qn: Jmenovitá/jmenovitá kapacita baterie
η: Coulombická účinnost (počítáno s účinností nabíjení/vybíjení)
I(r): Proud v reálném čase- (definovaný jako kladný během nabíjení a záporný během vybíjení)
02 Podrobný příklad integrace-ampérhodin
Abychom důkladně porozuměli mechanismu výpočtu metody ampér{0}hodinové integrace za dynamických provozních podmínek, analyzujeme případovou studii zahrnující aktuální-integraci v reálném čase.
Krok 1: Určete počáteční SOC a kapacitu baterie
Předpokládejme, že počáteční SOC baterie je 100 % (plně nabitý stav) a její jmenovitá kapacita je 100 Ah (Ampér{2}}hodin).
Krok 2: Zaznamenejte aktuální a čas
Zaznamenejte aktuální profil baterie v průběhu určitého období.
1. hodina: Baterie se vybíjí konstantním proudem -5 A.
2. hodina: Baterie se nadále vybíjí a proud se změní na -3 A.
3. hodina: Baterie se nabíjí a proud se změní na +2 A.
Poznámka: Proud je záporný během vybíjení a kladný během nabíjení.
Krok 3: Vypočítejte změnu nabití baterie (\\(Q\\))
Podle vzorce pro elektrický náboj:Q=i*t
1. hodina: △Q1=-5A×1h =-5Ah
2. hodina: △Q2=-3A×1h =-3Ah
3. hodina:△Q3=+2A×1h =+2Ah
Celková odchylka poplatku: △Q=△Q1+△Q2+△Q3=(-5Ah)+(-3Ah)+(+2Ah) =-6Ah
Krok 4: Vypočítejte aktuální SOC
100%SOC=100%+(-6Ah/100Ah)×100%=94%
03 Pracovní postup výpočtu
Na základě výše uvedeného příkladu lze pracovní postup výpočtu metody integrace v ampér{0}}hodinách shrnout takto:
Změřte proud: Nejprve změřte hodnoty proudu během nabíjení a vybíjení baterie (způsoby měření proudu byly představeny již dříve; zájemci z řad čtenářů si je mohou zobrazit kliknutím na odkaz na začátku článku).
Čas záznamu: Zaznamenává aktuální hodnoty spolu s jejich odpovídajícími časovými razítky.
Poplatek za výpočetní období: Vypočítejte změnu náboje v rámci každé periody vzorkování ix△t.
Akumulovat poplatek: Sečtěte kolísání náboje ve všech periodách vzorkování.
Odhadnout aktuální SOC: Odhadněte aktuální SOC na základě počáteční hodnoty SOC a akumulované změny náboje.
04 Klíčové úvahy
Přesnost měření proudu: Přesnost měření proudu přímo ovlivňuje přesnost odhadu SOC.
Pořízení jmenovité kapacity: Jmenovitá kapacita baterie musí být získána přesně.
Omezení a multi{0}}algorithm Fusion: Metoda integrace v ampér{0}}hodinách nemůže zohlednit účinky teploty baterie, stárnutí a dalších faktorů na kapacitu baterie. V praktických aplikacích se běžně spojuje s jinými metodami (jako je metoda Open Circuit Voltage [OCV]), aby se zvýšila přesnost odhadu SOC.
