Litiozko bateriaren karga-egoera (SOC) kargatzeko iragarpen-metodoen konparaketa

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Lehenik eta behin, karga-egoera (SOC) esan nahi du SOC karga-egoera da, bateriaren karga-egoerari egiten dio erreferentzia. Elektrizitatea, energia eta abar bezalako angelu desberdinetatik, SOCek hainbat esanahi ditu.

AEBetako Advanced Battery Federation (USABC) SOC oso erabilia izan da, hots, gainerako potentziaren ahalmen nominalaren ratioa eta baldintza berdinak deskarga-tasa jakin batean. Dagokion kalkulu-formula hau da: qm, bateria deskargatzen denean deskarga-gaitasun maximoa I korronte konstantearen arabera; Q (in) T denboran dago, bateriak bateriaren azpian bateria askatzen du bateriaren azpian. Bigarrenik, litio-ioizko bateriaren karga-egoera iragartzeko metodoa Litio-ioizko bateriaren karga-egoera bateria kudeatzeko sistemaren parametro garrantzitsuetako bat da, baina baita auto eta bateriaren oreka lan osoaren karga eta deskarga kontrolatzeko estrategiaren oinarria ere.

Hala ere, litio-ioizko bateriaren beraren konplexutasuna dela eta, bere egoera birrindua ezin da neurketa zuzenaren bidez lortu, bateriaren kanpo-ezaugarri batzuen arabera bakarrik, hala nola bateriaren barne-erresistentzia, zirkuitu irekiko tentsioa, tenperatura, korrontea, etab. erlazionatutako parametroak, erlazionatutako parametroak erabiliz. Karga-egoerari buruzko iragarpen-lana burutzeko kurba edo formula kalkulatzeko ezaugarria.

Litio-ioizko bateriaren karga-egoeraren estimazioa ez-lineala da. Gaur egun, gaur egun ohikoa den metodoa garrantzitsua da deskargatzeko esperimentua, zirkuitu irekiko tentsioaren metodoa, segurtasun puntuak, Kalman iragazteko metodoa, neurona-sarearen metodoa, etab. 1 Deskarga esperimentalaren proba metodoaren printzipioa bateria etenik gabeko deskarga-egoeran egitea da, korronte konstantean deskargatutako zenbatekoa kalkulatzea deskarga ebaki-tentsiora iristen denean.

Korronte konstantearen balioaren aurretratamendu-balioa eta deskarga-potentzia-balioa deskargatzen denean erabilitako deskarga-denbora. Deskarga-esperimentuen metodoak askotan bateriaren karga-egoera kalkulatzen du laborategiko baldintzetan, eta bateria-fabrikatzaile askok bateria probatzeko ere erabiltzen dute deskarga-metodoa. Bere abantaila esanguratsua metodoa sinplea dela da, eta zenbatespenaren zehaztasuna nahiko altua dela.

Desabantaila ere nabarmentzen da: ezin da kargatu, eta neurketa-denbora handia okupatzea, eta deskarga neurtzean, bateria eten egin behar da, bateria lineaz kanpo jarri dadin, beraz, ezin da linean neurtu. Gidatzean auto elektrikoaren bateria funtzionatzen ari da, eta bere deskarga-korrontea ez da konstantea, metodo hau ez da aplikagarria. Hala ere, deskarga esperimentuen metodoa erabil daiteke bateriaren berriztapena eta parametroen eredua zehazteko.

2 Zirkuitu irekiko tentsioaren metodoa Bateria nahiko egonkorra da denbora luzez, eta zirkuitu irekiko tentsioaren eta bateria kargatutako egoeraren arteko erlazio funtzionala ere nahiko egonkorra da. Bateriaren karga-egoeraren balioa lortu nahi baduzu, zirkuitu irekiko tentsioa bakarrik neurtu behar duzu bateriaren bi muturretan, eta dagokion informazioa lortu OCV-SOC kurbaren aurrean. Zirkuitu irekiko tentsio-metodoaren abantaila erraza da funtzionatzea, irekiera tentsioaren balioaren kontrol ezaugarrien kurba-mapa neurtzea besterik ez da karga-egoeraren balioa lortzeko.

Hala ere, gabezia asko daude: Lehenik eta behin, balio zehatzak lortzeko, bateriaren tentsioa egoera nahiko egonkor batean egin behar du, baina bateria sarritan denbora luzez gelditzen da, denbora errealeko jarraipen-eskakizunak ezin direla bete. Auto elektrikoa denbora luzez aparkatzea. Bateriaren karga-erlazioa ezberdina denean, korrontearen gorabeherek bateriaren irekiera-tentsioa aldatzen dutenez, bateria-paketearen zirkuitu irekiko tentsioa ez da koherentea, beraz, aurreikusitako gainerako potentzia eta bateriaren benetako gainerako potentzia desbideratze handia izan dadin.

3 AmateThe Points France Integral Legeak ez du kontuan hartzen bateriaren barruko erabilera, sistemaren kanpoko zenbait ezaugarriren arabera, hala nola, korrontea, denbora, tenperatura konpentsazioa, etab., denbora eta korrontea integratuz, batzuetan konpentsazio batzuk gehitzen ditu. Faktorea kalkulatzen da bateriatik ateratzen den energia kantitate osoa kalkulatzeko bateriaren karga-egoera kalkulatzeko. Gaur egun, funtzionamendu-denbora asko erabiltzen da bateriak kudeatzeko sistemetan.

Segurtasun puntuen metodoaren kalkulu-formula hau da: Formula, SOC0 bateriaren karga-egoeraren hasierako elektrizitate-balioa da; CE bateriaren ahalmen nominala da; i (t) bateriaren karga- eta deskarga-korrontea da T denboran; T karga eta deskarga denbora da; η karga- eta deskarga-tasa koefizientea da, eta Cullen eraginkortasun-koefizientea deitzen zaio, karga- eta deskarga-prozesuan bateriaren barruan bateriaren potentzia xahutzea adierazten duena, karga-deskargaren handitze- eta tenperatura-zuzenketa-faktorean oinarritzen dena. Segurtasun-lege integralaren abantaila da bateriaren mugak nahiko txikiak direla, kalkulu-metodoa sinplea, fidagarria eta denbora errealean kalkulua egin dezakeela bateriaren karga-egoeraren gainean. Desabantaila hauxe da: segurtasun-neurketa-metodoa kontrolean detektatzen denez, korrontearen bilketa-zehaztasuna handia ez bada, emandako hasierako karga-egoerak errore jakin bat du, sistemaren exekuzio-denboraren luzapenarekin, akatsa pixkanaka metatzen joango da, eta horrela karga-egoeraren iragarpenaren emaitza eragingo du.

Eta segurtasun puntuen metodoa kanpoko ezaugarrietatik soilik aztertzen denez, esteka anitzeko errore jakin bat dago. Segurtasun puntuen metodoaren kalkulu-formulatik ikus daiteke eta bateriaren hasierako potentziak eragin handia du kalkulu-emaitzen zehaztasunean. Korrontearen neurketaren zehaztasuna hobetzeko, errendimendu handiko korronte-sentsoreak neurtu ohi dira, baina hori handitu egiten da.

Horretarako, jakintsu askok zirkuitu irekiko tentsio-metodoa aplikatu zuten aplikazioaren segurtasun-metodo integrala, biekin konbinatuta. Zirkuitu irekiko tentsio-metodoa bateriaren hasierako karga-egoera kalkulatzeko erabiltzen da, eta zuzenketa-metodo integratua denbora errealean erabiltzen da eta zuzenketa-faktoreak gehitzen ditu kalkuluaren zehaztasuna hobetzeko. 4 Kalman iragazteko metodoa Kalman iragazteko algoritmoa denbora-domeinuko egoera-espazioaren teoriaren gutxieneko estimazio baliokide bat da, estimazio estatistikoaren kategoriari dagokiona, eta makroa behaketa-seinalearen zarata-eragina murriztea eta ezabatzea da.

Muina da onena. Sistemaren sarrerak egoera aldagaietarako balio duela kalkulatzen da. Algoritmo honen oinarrizko printzipioa zarataren eta seinalearen egoera-espazio-eredua algoritmo-eredu gisa erabiltzea da, neurtzean, uneko denboraren behatutako balioa eta aurreko denboraren balio estimatua, eta egoera aldagaiaren estimazioa eguneratzea.

Karman iragazketa-algoritmoak litio-ioizko bateriaren karga-egoeraren funtsezkoa iragartzen du, eta neurtutako tentsio-balioa erabiltzen du aurre-iragarpenaren balioa zuzentzeko. Kalman iragazketa metodoaren abantaila da ordenagailua denbora errealeko datuen prozesatzeko operatiborako egokia dela, aplikazio-esparru zabala, sistema ez-linealetarako erabil daitekeela eta eragin ona duela ibilgailu elektrikoen karga-egoeraren iragarpenean gidatzerakoan. Kalman iragazteko metodoaren desabantaila bateria-ereduaren zehaztasuna menpekoa dela da, algoritmoaren iragarpenaren emaitzen zehaztasuna eta zehaztasuna hobetzeko, bateria-eredu fidagarri bat ezarri.

Horrez gain, Kalman iragazteko metodoaren algoritmoa konplikatuagoa da, beraz, bere konputazio-kopurua nahiko handia da eta operadorearen errendimendu handia du. 5 Sare neuronalaren sare neurologikoaren helburua giza adimenaren portaera imitatzea da, egitura paraleloaren eta datuen adierazpena lortzeko ikasteko gaitasun sendoaren bidez, eta dagokion irteerako erantzuna eman dezake kanpotik kitzikatuta dagoenean, eta lineal ez den mapa ona egin. Neurona-sarearen metodoaren printzipioa litio-ioizko bateriaren egoerari aplikatzen zaio: kanpoko datuak, hala nola, dagozkien tentsio, korronte eta bateriaren karga-egoeraren datuak erabiltzen dira entrenamendu-lagin gisa, eta informazioaren aurrerantzean sare neuronalean bertan erabiltzen dira.

Hedapenaren alderantzizko hedapena eta akatsen transferentzia errepikatzen den prestakuntza eta aldaketa, aurreikusitako karga-egoera diseinu-eskakizunen errore-tartera iristen denean, datu berriak sartuz bateriaren karga-egoeraren iragarpen-balioa lortzeko. Sare neuronalaren metodoaren abantaila kalkula daiteke hainbat bateriaren egoera positiboa kalkulatzeko. Oso aplikagarria da.

Ez ezarri eredu matematiko zehatzik. Ez kontuan hartu bateriaren aldaketa kimiko konplexuak, aukeratu lagin egokia eta ezarri sare neuronalaren eredu hobea, zenbat eta lagin-datu gehiago, orduan eta zehaztasun handiagoa izango du bere estimazioaren; edozein unetan zehaztu daiteke bateriaren karga-egoera. Neurona-sare metodoaren desabantaila da datu-laginen zehaztasuna, lagin-ahalmena eta lagin-banaketa, lagin-ahalmena eta lagin-banaketa eta prestakuntza-metodoak bateriaren baterian eragin handia duela.

Hirugarrenik, dokumentu hau laburbilduz, litio-ioizko bateriaren karga garrantzitsuen egungo iragarpen-metodoaren sarrera erraz bat egiteko, eta dagozkien abantailak eta desabantailak zehatz-mehatz aztertzen ditu. Gaur egun, integrazio-metodoa egoera positiboaren iragarpen-metodorik aplikatuena da oraindik. Hala ere, segurtasun puntuen mugak direla eta, sarritan beste metodo batzuekin osatzen da, hala nola, zirkuitu irekiko tentsioak eta litio-ioizko bateriaren hasierako karga probatzeko beste metodo batzuk.

Garapen joeren ikuspegitik, litio-ioizko bateriaren karga-egoera iragartzeko faktoreak gero eta zabalagoak dira, eta erabilitako iragarpen-metodoak hainbat metodoren aplikazio integrala izaten dira, aurreikuspenen emaitzak zehatzagoak izateko. Gainera, gaur egun litio-ioizko bateriaren zirkuitu baliokidearen eredua garatzen ari da, benetakotik hurbilago dagoena, kargatutako elektrizitatearen iragarpen-zehaztasuna gehiago hobetu dadin.