Ennustemenetelmien vertailu litiumakun lataustilan (SOC) latauksen ennustemenetelmien vertailu

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Ensinnäkin lataustila (SOC), joka tarkoittaa, että SOC on lataustila, viittaa akun lataustilaan. Eri näkökulmista, kuten sähköstä, energiasta jne., SOC:lla on useita erilaisia ​​merkityksiä.

US Advanced Battery Federationin (USABC) SOC:ta on käytetty laajalti, nimittäin nimelliskapasiteetin suhdetta jäljellä olevalla teholla ja samoissa olosuhteissa tietyllä purkausnopeudella. Vastaava laskentakaava on: qm, maksimipurkauskapasiteetti akun purkautuessa vakiovirran I mukaan; Q (in) on T-ajassa, akku vapauttaa akun akun alla olevan akun alla. Toiseksi litiumioniakun lataustilan ennustemenetelmä Litiumioniakun lataustila on yksi akunhallintajärjestelmän tärkeimmistä parametreista, mutta myös perusta koko auton ja akun tasapainotyön lataus- ja purkaushallintastrategialle.

Itse litiumioniakun monimutkaisuudesta johtuen sen repeytystilaa ei kuitenkaan voida saada suoraan mittaamalla, vain tiettyjen akun ulkoisten ominaisuuksien, kuten akun sisäisen resistanssin, avoimen piirin jännitteen, lämpötilan, virran jne. perusteella. liittyviä parametreja käyttämällä vastaavia parametreja. Ominaisuuskäyrä tai laskentakaava varaustilan ennustustyön suorittamiseksi loppuun.

Litiumioniakun varaustilan arvio on epälineaarinen. Tällä hetkellä yleinen menetelmä on tärkeä purkauskoe, avoimen piirin jännitemenetelmä, turvapisteet, Kalman-suodatusmenetelmä, hermoverkkomenetelmä jne. 1 Purkauksen kokeellisen purkauskoemenetelmän periaate on saada akku keskeytyksettä purkaustilaan vakiovirralla, laskea purkautumisen määrä, kun purkaus saapuu katkaisujännitteeseen.

Vakiovirran arvon ja purkausajan esikäsittelyarvo, kun purkausteho arvo puretaan. Purkauskoemenetelmällä arvioidaan usein akun lataustilaa laboratorio-olosuhteissa, ja monet akkuvalmistajat käyttävät myös purkausmenetelmää akun testaamiseen. Sen merkittävä etu on, että menetelmä on yksinkertainen ja estimointitarkkuus on suhteellisen korkea.

Haittana on myös korostettu: ei voi ladata, ja miehittää paljon mittausaikaa, ja kun purkausmittaus, akku on keskeytettävä, jotta akku on sijoitettu offline, joten sitä ei voi mitata verkossa. Sähköauton akku ajossa on toiminut toimivassa kunnossa, eikä sen purkausvirta ole vakio, tämä menetelmä ei sovellu. Purkauskoemenetelmää voidaan kuitenkin käyttää akun peruskorjauksen ja parametrimallin määrittämisessä.

2 Avoimen piirin jännitemenetelmä Akku on suhteellisen vakaa pitkän ajan kuluttua, ja myös avoimen piirin jännitteen ja akun ladatun tilan välinen toiminnallinen suhde on suhteellisen vakaa. Jos haluat saada akun lataustilan arvon, sinun tarvitsee vain mitata avoimen piirin jännite akun molemmista päistä ja saada vastaavat tiedot OCV-SOC-käyrästä. Avoimen piirin jännitemenetelmän etuna on toiminta yksinkertainen, yksinkertaisesti mittaamalla avausjännitteen arvon ohjauksen ominaiskäyräkartta varaustilan arvon saamiseksi.

Puutteita on kuitenkin monia: Ensinnäkin tarkkojen arvojen saamiseksi sen on saatettava akun jännite suhteellisen vakaaseen tilaan, mutta akun annetaan usein seistä pitkään, jotta reaaliaikaisen tarkkailun vaatimuksia ei voida täyttää. Sähköauton pitkäaikainen pysäköinti. Kun akun lataussuhde on erilainen, koska virran vaihtelut muuttavat akun avausjännitettä, akun avoimen piirin jännite on epäjohdonmukainen, joten ennustetulla jäljellä olevalla teholla ja akun todellisella jäljellä olevalla teholla on suuri poikkeama.

3 AmateThe Points France Integral Law ei ota huomioon akun sisäosan käyttöä tiettyjen järjestelmän ulkoisten ominaisuuksien, kuten virran, ajan, lämpötilan kompensoinnin jne. mukaan, integroimalla aika ja virta, joskus lisää jonkin verran kompensaatiota. Kerroin lasketaan akusta virtaavan tehon kokonaismäärän laskemiseksi akun lataustilan arvioimiseksi. Tällä hetkellä toiminta-aikaa käytetään laajalti akunhallintajärjestelmissä.

Turvapistemenetelmän laskentakaava on seuraava: Kaava, SOC0 on akun varaustilan alkusähköarvo; CE on akun nimelliskapasiteetti; i (t) on akun lataus- ja purkausvirta hetkellä T; T on lataus- ja purkuaika; η on lataus- ja purkausnopeuskerroin, ja sitä kutsutaan Cullen-tehokkuuskertoimeksi, joka edustaa akun tehohäviötä akun sisällä lataus- ja purkausprosessin aikana, mikä perustuu yleensä latauspurkauksen suurennus- ja lämpötilakorjauskertoimeen. Turvallisuusintegraalilain etuna on, että itse akun rajoitukset ovat suhteellisen pienet, laskentamenetelmä on yksinkertainen, luotettava ja sillä voidaan suorittaa reaaliaikainen estimointi akun varaustilasta. Haittapuolena on, että koska turvamittausmenetelmä havaitaan ohjauksessa, jos virran keräystarkkuus ei ole korkea, annetussa alkulataustilassa on tietty virhe, järjestelmän ajoajan pidentyessä virhe kertyy vähitellen, mikä vaikuttaa varaustilan ennustetulokseen.

Ja koska turvapistemenetelmää analysoidaan vain ulkopuolisista ominaisuuksista, monilinkissä on tietty virhe. Se näkyy turvapistemenetelmän laskentakaavasta ja akun alkuteholla on suuri vaikutus laskentatulosten tarkkuuteen. Virranmittauksen tarkkuuden parantamiseksi mitataan yleensä suuritehoisia virtaantureita, mutta tätä lisätään.

Tätä tarkoitusta varten monet tutkijat käyttivät avoimen piirin jännitemenetelmää, kun taas sovelluksen turvallisuusintegraalimenetelmä yhdistettynä molempiin. Akun alkulataustilan arvioimiseen käytetään avoimen piirin jännitemenetelmää, ja integroitua korjausmenetelmää käytetään reaaliajassa ja korjauskertoimien lisäämiseksi laskennan tarkkuuden parantamiseksi. 4 Kalman-suodatusmenetelmä Kalman-suodatusalgoritmi on tilastollisen estimoinin kategoriaan kuuluva aikatason tila-avarusteorian minimiekvivalenttiestimaatti, jonka makron tarkoituksena on vähentää ja eliminoida kohinan vaikutusta havaintosignaaliin.

Ydin on paras. On arvioitu, että järjestelmän syöte pätee tilamuuttujiin lähtökohtaisesti. Tämän algoritmin perusperiaate on käyttää algoritmimallina kohinan ja signaalin tila-avaruusmallia, mitattuna nykyisen ajan havaittu arvo ja edellisen ajan arvioitu arvo sekä päivittää tilamuuttujan estimaatti.

Karman-suodatusalgoritmi ennustaa litiumioniakun varaustilan olennaisen osan ja käyttää mitattua jännitearvoa korjaamaan alustavan ennusteen arvon. Kalman-suodatusmenetelmän etuna on, että tietokone soveltuu reaaliaikaiseen operatiiviseen tiedonkäsittelyyn, laaja sovellusalue, soveltuu epälineaarisiin järjestelmiin ja sillä on hyvä vaikutus sähköajoneuvojen varaustilan ennustamiseen ajon aikana. Kalman-suodatusmenetelmän haittana on, että akkumallin tarkkuus on riippuvainen, jotta voidaan parantaa algoritmin ennustetulosten tarkkuutta ja tarkkuutta, luoda luotettava akkumalli.

Lisäksi Kalman-suodatusmenetelmän algoritmi on monimutkaisempi, joten sen laskentamäärä on suhteellisen suuri ja sillä on korkea operaattorin suorituskyky. 5 Neurologisen verkoston tarkoitus on jäljitellä ihmisen älykäyttäytymistä rinnakkaisen rakenteen ja vahvan oppimiskyvyn avulla tiedon ilmaisun saamiseksi, ja se voi antaa vastaavan lähtövasteen ulkoisesti innostuneena ja tehdä hyvää ei-lineaarista kartoitusta. Litiumioniakun tilaan sovelletun hermoverkkomenetelmän periaate on: harjoitusnäytteenä käytetään ulkoista dataa, kuten suuri määrä vastaavia jännitteitä, virtoja ja akun varaustilatietoja, sekä tiedon suuntaa eteenpäin itse hermoverkossa.

Etenemisen käänteinen eteneminen ja virheen siirto toistetaan koulutusta ja modifiointia, kun ennustettu lataustila saavuttaa suunnitteluvaatimusten virhealueen, syöttämällä uutta dataa akun varaustilan ennustearvon saamiseksi. Neuroverkkomenetelmän etuna voidaan arvioida eri akkujen positiivisen tilan arvioiminen. Se on laajalti sovellettavissa.

Älä luo tiettyä matemaattista mallia. Älä ota huomioon monimutkaisia ​​kemiallisia muutoksia akussa, valitse vain sopiva näyte ja luo parempi hermoverkkomalli, mitä enemmän näytedataa, sitä tarkempi sen arvio on; on mahdollista määrittää akun lataustila milloin tahansa. Neuroverkkomenetelmän haittana on, että datanäytteiden tarkkuus, näytekapasiteetti ja näytejakauma, näytekapasiteetti sekä näytteiden jakelu- ja koulutusmenetelmät vaikuttavat voimakkaasti akun akkuun.

Kolmanneksi, tämän artikkelin yhteenveto yksinkertaisesta johdannosta useiden tärkeiden litiumioniakkujen latausten nykyiseen ennustemenetelmään ja analysoi niiden edut ja haitat yksityiskohtaisesti. Tällä hetkellä integrointimenetelmä on edelleen käytetyin positiivisen tilan ennustusmenetelmä. Turvapisteen turvapisteiden rajoituksista johtuen se kuitenkin usein täydennetään muilla menetelmillä, kuten avoimen piirin jännitteillä ja muilla menetelmillä litiumioniakun alkulatauksen testaamiseksi.

Kehityssuuntien näkökulmasta litiumioniakun varaustilan ennustamiseen vaikuttavat tekijät ovat yhä kattavampia ja käytetyt ennustusmenetelmät ovat usein useiden menetelmien kokonaisvaltaista sovellusta, mikä tekee ennustetuloksia tarkempia. Lisäksi se kehittää parhaillaan litiumioniakun vastaavaa piirimallia, joka on lähempänä todellista, jotta ladatun sähkön ennustetarkkuus paranee entisestään.