Porovnání predikčních metod pro nabíjení lithiových baterií Porovnání způsobu predikce stavu nabití lithiové baterie (SOC).

Auctor Iflowpower - Dostawca przenośnych stacji zasilania

Za prvé, stav nabití (SOC), což znamená, že SOC je stav nabití, odkazuje na stav nabití baterie. Z různých úhlů, jako je elektřina, energie atd., má SOC řadu různých významů.

Široce se používá SOC US Advanced Battery Federation (USABC), konkrétně poměr jmenovité kapacity při zbývajícím výkonu a stejných podmínkách při určité rychlosti vybíjení. Odpovídající výpočetní vzorec je: qm, maximální vybíjecí kapacita při vybíjení baterie podle konstantního proudu I; Q (in) je v čase T, baterie uvolní baterii pod baterií pod baterií. Za druhé, metoda predikce stavu nabití lithium-iontové baterie Stav nabití lithium-iontové baterie je jedním z důležitých parametrů systému řízení baterie, ale také základem strategie řízení nabíjení a vybíjení celého vozu a rovnovážné práce baterie.

Vzhledem ke složitosti samotné lithium-iontové baterie však její roztržený stav nelze získat přímým měřením, pouze podle určitých vnějších charakteristik baterie, jako je vnitřní odpor baterie, napětí naprázdno, teplota, proud atd. související parametry, pomocí souvisejících parametrů. Charakteristická křivka nebo výpočetní vzorec pro dokončení predikce stavu nabití.

Odhad stavu nabití lithium-iontové baterie je nelineární. V současné době je důležitá v současnosti běžná metoda experimentu vybíjení, metoda napětí naprázdno, bezpečnostní body, metoda Kalmanovy filtrace, metoda neuronové sítě atd. 1 Princip metody experimentálního vybíjení vybíjení spočívá v tom, že se baterie převede do stavu nepřerušovaného vybití při konstantním proudu, vypočítá se množství vybití, když výboj dosáhne mezního napětí.

Hodnota předúpravy hodnoty konstantního proudu a doba vybíjení použitá při vybití hodnoty vybíjecího výkonu. Metoda experimentu s vybíjením často odhaduje stav nabití baterie v laboratorních podmínkách a mnoho výrobců baterií také používá metodu vybíjení pro testování baterie. Její významnou výhodou je, že metoda je jednoduchá a přesnost odhadu je poměrně vysoká.

Nevýhoda je také zdůrazněna: nelze načíst a zabírat velké množství času měření a při měření vybití musí být baterie přerušena, takže baterie je umístěna offline, takže ji nelze měřit online. Baterie elektromobilu za jízdy pracovala v provozním stavu a její vybíjecí proud není konstantní, tato metoda není použitelná. Metodu vybíjecího experimentu však lze použít při určování generální opravy baterie a parametrického modelu.

2 Metoda napětí naprázdno Baterie je po dlouhé době relativně stabilní a funkční vztah mezi napětím naprázdno a stavem nabití baterie je také relativně stabilní. Chcete-li získat hodnotu stavu nabití baterie, stačí změřit napětí naprázdno na obou koncích baterie a získat odpovídající informace podle křivky OCV-SOC. Výhodou metody napětí naprázdno je jednoduchá obsluha, jednoduše změřte mapu řídicí křivky hodnoty otevíracího napětí, abyste získali hodnotu stavu nabití.

Existuje však mnoho nedostatků: Za prvé, pro získání přesných hodnot musí být napětí baterie v relativně stabilním stavu, ale baterie je často ponechána stát po dlouhou dobu, takže požadavky na monitorování v reálném čase nemohou být splněny. Dlouhé parkování elektromobilu. Když je nabíjecí poměr baterie jiný, protože kolísání proudu mění otevírací napětí baterie, napětí naprázdno baterie je nekonzistentní, takže předpokládaný zbývající výkon a skutečný zbývající výkon baterie mají velkou odchylku.

3 AmateThe Points France Integral Law nezohledňuje použití vnitřku baterie podle určitých vnějších funkcí systému, jako je proud, čas, teplotní kompenzace atd., integrací času a proudu, někdy přidat nějakou kompenzaci Faktor je vypočítán pro výpočet celkového množství energie vytékající z baterie pro odhad stavu nabití baterie. V současné době je doba provozu široce používána v systémech správy baterií.

Výpočtový vzorec metody bezpečnostních bodů je následující: Vzorec, SOC0 je počáteční hodnota elektřiny stavu nabití baterie; CE je jmenovitá kapacita baterie; i (t) je nabíjecí a vybíjecí proud baterie v čase T; T je doba nabíjení a vybíjení; η je koeficient rychlosti nabíjení a vybíjení a nazývá se koeficient Cullenovy účinnosti, který představuje ztrátový výkon baterie uvnitř baterie během procesu nabíjení a vybíjení, který je obecně založen na zvětšení a teplotním korekčním faktoru vybíjení nabíjení. Výhodou bezpečnostního integrálního zákona je, že omezení samotné baterie jsou relativně malá, metoda výpočtu je jednoduchá, spolehlivá a může provádět odhad stavu nabití baterie v reálném čase. Nevýhodou je, že z důvodu detekce způsobu bezpečnostního měření v řízení, pokud není přesnost sběru proudu vysoká, má daný počáteční stav nabití určitou chybu, s prodlužováním doby běhu systému se chyba bude postupně akumulovat a tím ovlivňovat výsledek predikce stavu nabití.

A protože metoda bezpečnostních bodů je analyzována pouze z vnějších charakteristik, existuje určitá chyba v multi-linku. Je to vidět z výpočtového vzorce metody bezpečnostních bodů a počáteční výkon baterie má velký vliv na přesnost výsledků výpočtu. Aby se zlepšila přesnost měření proudu, obvykle se měří vysoce výkonné proudové senzory, ale toto je zvýšené.

Za tímto účelem mnoho vědců aplikovalo metodu napětí naprázdno, zatímco metodu integrální bezpečnosti aplikace v kombinaci s oběma. Metoda napětí naprázdno se používá k odhadu počátečního stavu nabití baterie a metoda integrované korekce se používá v reálném čase a přidává korekční faktory pro zlepšení přesnosti výpočtu. 4 Metoda Kalmanovy filtrace Algoritmus Kalmanovy filtrace je minimální ekvivalentní odhad teorie stavového prostoru v časové oblasti, který patří do kategorie statistického odhadu a makro má snížit a eliminovat dopad šumu na pozorovaný signál.

Jádro je nejlepší. Odhaduje se, že vstup systému je platný pro stavové proměnné na základě předpokladu. Základním principem tohoto algoritmu je použít stavový prostorový model šumu a signálu jako model algoritmu, při měření pozorované hodnoty aktuálního času a odhadované hodnoty předchozího času a aktualizovat odhad stavové proměnné.

Karmanův filtrační algoritmus předpovídá podstatnou část stavu nabití lithium-iontové baterie a používá naměřenou hodnotu napětí ke korekci hodnoty předběžné predikce. Výhodou Kalmanovy filtrační metody je, že počítač je vhodný pro operativní zpracování dat v reálném čase, široký rozsah použití, lze jej použít pro nelineární systémy a má dobrý vliv na predikci stavu nabití elektromobilů během jízdy. Nevýhodou Kalmanovy filtrační metody je, že přesnost modelu baterie je závislá, aby se zlepšila přesnost a přesnost výsledků předpovědi algoritmu, vytvořte spolehlivý model baterie.

Algoritmus Kalmanovy filtrační metody je navíc složitější, takže její výpočetní objem je poměrně velký a má vysoký výkon operátora. 5 Účelem neurologické sítě neuronové sítě je napodobit chování lidské inteligence prostřednictvím paralelní struktury a silné schopnosti učení získat vyjádření dat a může poskytnout odpovídající výstupní odezvu při externím vzrušení a vytvořit dobré nelineární mapování. Princip metody neuronové sítě je aplikován na stav lithium-iontové baterie je: externí data, jako je velké množství odpovídajících napětí, proudů a dat o stavu nabití baterie, se používají jako trénovací vzorek a dopředný směr informací v samotné neuronové síti.

Reverzní šíření šíření a přenosu chyb opakované trénování a modifikace, když predikovaný stav nabití dosáhne chybového rozsahu požadavků návrhu, zadáním nových dat pro získání hodnoty predikce stavu nabití baterie. Výhodu metody neuronové sítě lze odhadnout pro odhad kladného stavu různých baterií. Je široce použitelný.

Nezakládejte konkrétní matematický model. Neuvažujte složité chemické změny v baterii, stačí vybrat vhodný vzorek a vytvořit lepší model neuronové sítě, čím více údajů o vzorku, tím vyšší je přesnost jeho odhadu; je možné kdykoli zjistit stav nabití baterie. Nevýhodou metody neuronové sítě je, že přesnost, kapacita vzorku a rozložení vzorků datových vzorků, kapacita vzorku a metody rozložení vzorků a tréninku jsou silně ovlivněny na baterii baterie.

Za třetí, shrnutí tohoto článku pro jednoduchý úvod do současné metody predikce několika důležitých nabití lithium-iontových baterií a podrobnou analýzu jejich příslušných výhod a nevýhod. V současnosti je integrační metoda stále nejpoužívanější metodou predikce pozitivního stavu. Vzhledem k omezením bezpečnostních bodů bezpečnostního bodu se však často doplňuje jinými metodami, jako je napětí naprázdno a další metody pro testování počátečního nabití lithium-iontové baterie.

Z pohledu vývojových trendů jsou faktory pro predikci nabitého stavu lithium-iontové baterie stále komplexnější a používané predikční metody jsou často komplexní aplikací několika metod, zpřesňující výsledky prognózy. Kromě toho v současné době vyvíjí ekvivalentní obvodový model lithium-iontové baterie, který se více blíží skutečnosti, takže přesnost předpovědi nabité elektřiny je dále zlepšena.