Σύγκριση μεθόδων πρόβλεψης για τη φόρτιση της κατάστασης φόρτισης μπαταρίας λιθίου (SOC) Σύγκριση μεθόδων πρόβλεψης

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Πρώτον, η κατάσταση φόρτισης (SOC) που σημαίνει SOC είναι η κατάσταση φόρτισης, αναφέρεται στην κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας. Από διαφορετικές οπτικές γωνίες όπως ηλεκτρική ενέργεια, ενέργεια κ.λπ., το SOC έχει μια ποικιλία διαφορετικών σημασιών.

Το SOC της Ομοσπονδίας Προηγμένων Μπαταριών των Η.Π.Α. (USABC) έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως, δηλαδή ο λόγος της ονομαστικής χωρητικότητας υπό την υπόλοιπη ισχύ και τις ίδιες συνθήκες σε συγκεκριμένο ρυθμό εκφόρτισης. Ο αντίστοιχος τύπος υπολογισμού είναι: qm, η μέγιστη χωρητικότητα εκφόρτισης όταν η μπαταρία είναι αποφορτισμένη σύμφωνα με το σταθερό ρεύμα I. Το Q (in) είναι στο χρόνο T, η μπαταρία απελευθερώνει την μπαταρία κάτω από την μπαταρία κάτω από την μπαταρία. Δεύτερον, μέθοδος πρόβλεψης κατάστασης φόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου Η κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους του συστήματος διαχείρισης της μπαταρίας, αλλά και η βάση για τη στρατηγική ελέγχου φόρτισης και εκφόρτισης ολόκληρου του έργου ισορροπίας αυτοκινήτου και μπαταρίας.

Ωστόσο, λόγω της πολυπλοκότητας της ίδιας της μπαταρίας ιόντων λιθίου, η σχισμένη της κατάσταση δεν μπορεί να επιτευχθεί με άμεση μέτρηση, μόνο σύμφωνα με ορισμένα εξωτερικά χαρακτηριστικά της μπαταρίας, όπως η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, η τάση ανοιχτού κυκλώματος, η θερμοκρασία, το ρεύμα κ.λπ. σχετικές παραμέτρους, χρησιμοποιώντας σχετικές παραμέτρους. Χαρακτηριστική καμπύλη ή τύπος υπολογισμού για την ολοκλήρωση των εργασιών πρόβλεψης σχετικά με την κατάσταση φόρτισης.

Η εκτίμηση της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι μη γραμμική. Επί του παρόντος, η επί του παρόντος κοινή μέθοδος είναι σημαντική για το πείραμα εκφόρτισης, τη μέθοδο τάσης ανοιχτού κυκλώματος, τα σημεία ασφαλείας, τη μέθοδο φιλτραρίσματος Kalman, τη μέθοδο νευρικού δικτύου κ.λπ. 1 Η αρχή της πειραματικής μεθόδου δοκιμής εκφόρτισης εκφόρτισης είναι να καταστήσετε την μπαταρία σε κατάσταση αδιάλειπτης εκφόρτισης με σταθερό ρεύμα, να υπολογίσετε την ποσότητα της εκφόρτισης όταν η εκφόρτιση φτάσει στην τάση αποκοπής.

Τιμή προεπεξεργασίας της σταθερής τιμής ρεύματος και του χρόνου εκφόρτισης που χρησιμοποιείται όταν εκφορτίζεται η τιμή ισχύος εκφόρτισης. Η μέθοδος πειράματος εκφόρτισης συχνά εκτιμά την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας υπό τις εργαστηριακές συνθήκες και πολλοί κατασκευαστές μπαταριών χρησιμοποιούν επίσης τη μέθοδο εκφόρτισης για να δοκιμάσουν την μπαταρία. Το σημαντικό του πλεονέκτημα είναι ότι η μέθοδος είναι απλή και η ακρίβεια εκτίμησης είναι σχετικά υψηλή.

Τονίζεται επίσης το μειονέκτημα: δεν μπορεί να φορτωθεί και να καταλαμβάνει μεγάλο χρονικό διάστημα μέτρησης και κατά τη μέτρηση αποφόρτισης, η μπαταρία πρέπει να διακοπεί, έτσι ώστε η μπαταρία να τοποθετηθεί εκτός σύνδεσης, ώστε να μην μπορεί να μετρηθεί διαδικτυακά. Η μπαταρία του ηλεκτρικού αυτοκινήτου κατά την οδήγηση λειτουργεί σε κατάσταση λειτουργίας και το ρεύμα εκφόρτισής της δεν είναι σταθερό, αυτή η μέθοδος δεν ισχύει. Ωστόσο, η μέθοδος πειράματος εκφόρτισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της γενικής επισκευής της μπαταρίας και του μοντέλου παραμέτρων.

2 Μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος Η μπαταρία είναι σχετικά σταθερή μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα και η λειτουργική σχέση μεταξύ της τάσης ανοιχτού κυκλώματος και της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας είναι επίσης σχετικά σταθερή. Εάν θέλετε να λάβετε την τιμή κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας, χρειάζεται μόνο να μετρήσετε την τάση ανοιχτού κυκλώματος και στα δύο άκρα της μπαταρίας και να λάβετε τις αντίστοιχες πληροφορίες σε σχέση με την καμπύλη OCV-SOC. Το πλεονέκτημα της μεθόδου τάσης ανοιχτού κυκλώματος είναι η απλή λειτουργία, απλά μετρήστε τη χαρακτηριστική καμπύλη ελέγχου τιμής τάσης ανοίγματος για να λάβετε την τιμή κατάστασης φόρτισης.

Ωστόσο, υπάρχουν πολλές ελλείψεις: Πρώτα απ &39;όλα, για να ληφθούν ακριβείς τιμές, πρέπει να κάνει την τάση της μπαταρίας σε σχετικά σταθερή κατάσταση, αλλά η μπαταρία συχνά αφήνεται να σταθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, έτσι ώστε οι απαιτήσεις παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο να μην μπορούν να ικανοποιηθούν. Ηλεκτρικό αυτοκίνητο πολύωρη στάθμευση. Όταν η αναλογία φόρτισης της μπαταρίας είναι διαφορετική, καθώς οι διακυμάνσεις του ρεύματος αλλάζουν την τάση ανοίγματος της μπαταρίας, η τάση ανοιχτού κυκλώματος της μπαταρίας είναι ασυνεπής, έτσι ώστε η προβλεπόμενη υπολειπόμενη ισχύς και η πραγματική υπολειπόμενη ισχύς της μπαταρίας να έχουν μεγάλη απόκλιση.

3 Το AmateThe Points France Integral Law δεν λαμβάνει υπόψη τη χρήση του εσωτερικού της μπαταρίας, σύμφωνα με ορισμένα εξωτερικά χαρακτηριστικά του συστήματος, όπως ρεύμα, χρόνος, αντιστάθμιση θερμοκρασίας κ.λπ., ενσωματώνοντας χρόνο και ρεύμα, μερικές φορές προσθέτοντας κάποια αντιστάθμιση. Επί του παρόντος, ο χρόνος λειτουργίας χρησιμοποιείται ευρέως στα συστήματα διαχείρισης μπαταριών.

Ο τύπος υπολογισμού της μεθόδου των σημείων ασφαλείας έχει ως εξής: Τύπος, SOC0 είναι η αρχική τιμή ηλεκτρικής ενέργειας της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας. CE είναι η ονομαστική χωρητικότητα της μπαταρίας. i (t) είναι ένα ρεύμα φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας τη στιγμή Τ. T είναι ο χρόνος φόρτισης και εκφόρτισης. η είναι ο συντελεστής ταχύτητας φόρτισης και εκφόρτισης και ονομάζεται συντελεστής απόδοσης Cullen, ο οποίος αντιπροσωπεύει τη διαρροή ισχύος της μπαταρίας μέσα στη μπαταρία κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης, η οποία βασίζεται γενικά στον συντελεστή μεγέθυνσης και διόρθωσης θερμοκρασίας της εκφόρτισης φόρτισης. Το πλεονέκτημα του αναπόσπαστου νόμου ασφαλείας είναι ότι οι περιορισμοί της ίδιας της μπαταρίας είναι σχετικά μικροί, η μέθοδος υπολογισμού είναι απλή, αξιόπιστη και μπορεί να πραγματοποιήσει εκτίμηση σε πραγματικό χρόνο για την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας. Το μειονέκτημα είναι ότι επειδή η μέθοδος μέτρησης ασφαλείας ανιχνεύεται στον έλεγχο, εάν η ακρίβεια συλλογής του ρεύματος δεν είναι υψηλή, η δεδομένη αρχική κατάσταση φόρτισης έχει ένα ορισμένο σφάλμα, με την επέκταση του χρόνου λειτουργίας του συστήματος, το σφάλμα θα συσσωρευτεί σταδιακά, επηρεάζοντας έτσι το αποτέλεσμα πρόβλεψης της κατάστασης φόρτισης.

Και επειδή η μέθοδος των σημείων ασφαλείας αναλύεται μόνο από τα εξωτερικά χαρακτηριστικά, υπάρχει ένα συγκεκριμένο σφάλμα στο multi-link. Μπορεί να φανεί από τον τύπο υπολογισμού της μεθόδου των σημείων ασφαλείας και η αρχική ισχύς της μπαταρίας έχει μεγάλη επίδραση στην ακρίβεια των αποτελεσμάτων υπολογισμού. Προκειμένου να βελτιωθεί η ακρίβεια της μέτρησης ρεύματος, συνήθως μετρώνται αισθητήρες ρεύματος υψηλής απόδοσης, αλλά αυτό αυξάνεται.

Για το σκοπό αυτό, πολλοί μελετητές εφάρμοσαν μια μέθοδο ανοιχτού κυκλώματος τάσης ενώ την ολοκληρωμένη μέθοδο ασφάλειας εφαρμογής, σε συνδυασμό και με τα δύο. Η μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της αρχικής κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας και η μέθοδος ολοκληρωμένης διόρθωσης χρησιμοποιείται σε πραγματικό χρόνο και προσθέτει συντελεστές διόρθωσης για τη βελτίωση της ακρίβειας υπολογισμού. 4 Μέθοδος φιλτραρίσματος Kalman Ο αλγόριθμος φιλτραρίσματος Kalman είναι μια ελάχιστη ισοδύναμη εκτίμηση της θεωρίας χώρου κατάστασης πεδίου χρόνου, η οποία ανήκει στην κατηγορία της στατιστικής εκτίμησης και η μακροεντολή είναι η μείωση και η εξάλειψη των επιπτώσεων του θορύβου στο σήμα παρατήρησης.

Ο πυρήνας είναι ο καλύτερος. Εκτιμάται ότι η είσοδος του συστήματος είναι έγκυρη για μεταβλητές κατάστασης με βάση την προϋπόθεση. Η βασική αρχή αυτού του αλγορίθμου είναι να χρησιμοποιεί το μοντέλο χώρου κατάστασης του θορύβου και του σήματος ως μοντέλο αλγορίθμου, όταν μετράται, την παρατηρούμενη τιμή του τρέχοντος χρόνου και την εκτιμώμενη τιμή του προηγούμενου χρόνου, και να ενημερώνει την εκτίμηση της μεταβλητής κατάστασης.

Ο αλγόριθμος φιλτραρίσματος Karman προβλέπει την ουσιαστική κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου και χρησιμοποιεί τη μετρούμενη τιμή τάσης για να διορθώσει την τιμή της προκαταρκτικής πρόβλεψης. Το πλεονέκτημα της μεθόδου φιλτραρίσματος Kalman είναι ότι ο υπολογιστής είναι κατάλληλος για λειτουργική επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, μεγάλο εύρος εφαρμογών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μη γραμμικά συστήματα και έχει καλή επίδραση στην πρόβλεψη της κατάστασης φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων κατά την οδήγηση. Το μειονέκτημα της μεθόδου φιλτραρίσματος Kalman είναι ότι η ακρίβεια του μοντέλου μπαταρίας εξαρτάται, προκειμένου να βελτιωθεί η ακρίβεια και η ακρίβεια των αποτελεσμάτων πρόβλεψης αλγορίθμου, να δημιουργηθεί ένα αξιόπιστο μοντέλο μπαταρίας.

Επιπλέον, ο αλγόριθμος της μεθόδου φιλτραρίσματος Kalman είναι πιο περίπλοκος, επομένως το ποσό υπολογισμού του είναι σχετικά μεγάλο και έχει υψηλή απόδοση του χειριστή. 5 Ο σκοπός του νευρολογικού δικτύου νευρωνικών δικτύων είναι να μιμηθεί τη συμπεριφορά της ανθρώπινης νοημοσύνης, μέσω παράλληλης δομής και ισχυρής ικανότητας μάθησης για την απόκτηση έκφρασης δεδομένων, και μπορεί να δώσει την αντίστοιχη απόκριση εξόδου όταν διεγείρεται εξωτερικά και να κάνει καλή μη Γραμμική χαρτογράφηση. Η αρχή της μεθόδου νευρωνικού δικτύου που εφαρμόζεται στην κατάσταση της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι: τα εξωτερικά δεδομένα όπως μεγάλος αριθμός αντίστοιχων τάσεων, ρευμάτων και τα δεδομένα κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας χρησιμοποιούνται ως δείγμα εκπαίδευσης και η κατεύθυνση προς τα εμπρός των πληροφοριών στο ίδιο το νευρωνικό δίκτυο.

Η αντίστροφη διάδοση της διάδοσης και μεταφοράς σφάλματος επαναλαμβανόμενη εκπαίδευση και τροποποίηση, όταν η προβλεπόμενη κατάσταση φόρτισης φτάσει στο εύρος σφάλματος των απαιτήσεων σχεδιασμού, εισάγοντας νέα δεδομένα για να ληφθεί η τιμή πρόβλεψης κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας. Το πλεονέκτημα της μεθόδου του νευρωνικού δικτύου μπορεί να εκτιμηθεί για την εκτίμηση της θετικής κατάστασης διαφόρων μπαταριών. Είναι ευρέως εφαρμόσιμο.

Μην δημιουργείτε ένα συγκεκριμένο μαθηματικό μοντέλο. Μην εξετάζετε περίπλοκες χημικές αλλαγές στην μπαταρία, απλώς επιλέξτε το κατάλληλο δείγμα και δημιουργήστε καλύτερο μοντέλο νευρωνικού δικτύου, όσο περισσότερα δείγματα δεδομένων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της εκτίμησής του. είναι δυνατός ο προσδιορισμός της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας ανά πάσα στιγμή. Το μειονέκτημα της μεθόδου νευρωνικού δικτύου είναι ότι η ακρίβεια, η χωρητικότητα του δείγματος και η κατανομή δειγμάτων των δειγμάτων δεδομένων, η χωρητικότητα του δείγματος και οι μέθοδοι διανομής και εκπαίδευσης δειγμάτων επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό στην μπαταρία της μπαταρίας.

Τρίτον, συνοψίζοντας αυτό το έγγραφο για μια απλή εισαγωγή στην τρέχουσα μέθοδο πρόβλεψης πολλών σημαντικών φορτίσεων μπαταριών ιόντων λιθίου και αναλύονται λεπτομερώς τα αντίστοιχα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους. Προς το παρόν, η μέθοδος ολοκλήρωσης εξακολουθεί να είναι η πιο εφαρμοσμένη μέθοδος πρόβλεψης θετικής κατάστασης. Ωστόσο, λόγω των περιορισμών των σημείων ασφαλείας του σημείου ασφαλείας, ολοκληρώνεται συχνά με άλλες μεθόδους, όπως τάσεις ανοιχτού κυκλώματος και άλλες μεθόδους για τη δοκιμή της αρχικής φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου.

Από την άποψη των τάσεων ανάπτυξης, οι παράγοντες για την πρόβλεψη της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι όλο και πιο ολοκληρωμένοι και οι μέθοδοι πρόβλεψης που χρησιμοποιούνται είναι συχνά μια ολοκληρωμένη εφαρμογή πολλών μεθόδων, καθιστώντας τα αποτελέσματα πρόβλεψης πιο ακριβή. Επιπλέον, αυτή τη στιγμή αναπτύσσει το ισοδύναμο μοντέλο κυκλώματος της μπαταρίας ιόντων λιθίου, το οποίο είναι πιο κοντά στο πραγματικό, έτσι ώστε να βελτιωθεί περαιτέρω η ακρίβεια πρόβλεψης της φορτισμένης ηλεκτρικής ενέργειας.