Método de estimación de SOC de batería dinámica?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Desde o desenvolvemento da tecnoloxía da batería, xa se produciron moitos tipos de métodos utilizados para estimar o SOC. Só hai métodos tradicionais integrados de corrente, resistencia interna da batería, métodos de proba de descarga, métodos de tensión de circuíto aberto, tensións de carga e métodos de filtrado Kalman máis innovadores. Teoría lóxica difusa e redes neuronais, etc.

Actualmente é un dos métodos de estimación de SOC máis comúns no campo do sistema de xestión da batería, e a esencia é estimar o SOC da batería acumulando ou descargando electricidade acumulando ou descargando acumulando ou descargando. Ao mesmo tempo, segundo a taxa de descarga e a temperatura da batería. Unha certa compensación polo SOC estimado.

Se a batería se define como SOCT0 cando a batería é inicial no estado inicial de carga e descarga, entón a capacidade restante da batería SOC despois de T é: q, Q é a capacidade nominal da batería e N é a eficiencia de carga e descarga, tamén chamada eficiencia de coulomb, o seu valor Determínase a taxa de carga e descarga da batería, I é a corrente de T. O método integrado actual é relativamente sinxelo e fiable que outros métodos de estimación de SOC, e o valor SOC da batería pódese estimar de forma dinámica, polo que é amplamente utilizado. Non obstante, este método tamén ten dúas limitacións: unha, o método integral actual require un valor SOC inicial da batería con antelación e recolle con precisión a corrente que entra ou sae da batería, para que o erro de estimación sexa o menor posible; En segundo lugar, este método só se basea na característica externa da batería, e a taxa de autodescarga da batería, o grao de envellecemento e a relación de carga e descarga do SOC da batería son ignorados ata certo punto.

O uso a longo prazo tamén pode provocar que o erro de medición se expanda, polo que é necesario introducir coeficientes de corrección relacionados Corrixir os erros de acumulación. (2) Método de proba de descarga O método de proba de descarga consiste nunha descarga de descarga de corrente constante continua ata a tensión de corte da batería, multiplicando o tempo empregado por este proceso de descarga polo valor de tamaño da corrente de descarga, é dicir, a capacidade restante da batería. O método xeralmente usa este método como método de calibración do SOC da batería ou no mantemento tardío da batería, e é relativamente sinxelo, fiable e o resultado é relativamente preciso sen coñecer o valor SOC da batería.

Todo con eficacia. Non obstante, hai dúas deficiencias no método de proba de descarga: en primeiro lugar, o proceso de proba deste método necesita moito tempo; segundo, cando se usa este método, é necesario eliminar a batería de destino do vehículo eléctrico, polo que non se pode usar o método para calcular a batería de enerxía en estado de traballo. (3) O método de tensión de circuíto aberto baséase na relación de cambio entre a tensión de apertura da batería e o OCVOTAGE, OCV) e a concentración interna de ións de litio da batería, e indirectamente encaixa na relación correspondente entre esta e o SOC da batería.

Cando se realiza a operación real, é necesario descargar a batería despois de que a batería se enche cunha relación de descarga fixa (xeralmente 1c) ata que se deteña a descarga e obtense a relación entre OCV e SOC segundo o proceso de descarga. Cando a batería está nun estado de funcionamento real, pódese obter o SOC actual da batería atopando a táboa relacional OCV-SoC segundo o valor de voltaxe nos dous extremos da batería. Aínda que o método é eficaz para varias baterías, tamén existen defectos propios: en primeiro lugar, débese deixar que a batería de destino permaneza máis de 1 h antes de medir o OCV, distribuíndo así uniformemente o electrólito interno na batería para obter unha tensión final estable; en segundo lugar, a batería está a diferentes temperaturas ou durante unha vida diferente, aínda que o circuíto aberto é o mesmo, o SOC realmente pode diferir e non se garante que o resultado da medición sexa completamente preciso o uso a longo prazo deste método.

Polo tanto, o método de tensión de circuíto aberto é o mesmo que o método de proba de descarga, non se aplica á estimación do SOC da batería en funcionamento. (4) Método de filtrado de Kalman O método de filtrado de KALMAN é un novo tipo de datos de autorregresión optimizados filtrados nos "Novos logros da teoría do filtrado lineal e da previsión" nos anos 60. algoritmo.

A esencia do algoritmo é que o estado do sistema dinámico complexo pode ser optimizado para o estado do sistema dinámico complexo segundo o principio de meanowns mínimos. Os sistemas dinámicos non lineais serán lineais nun modelo espacial de estados do sistema no método de filtrado de Kalman. Cando a aplicación real, o sistema actualízase co valor observado da hora actual, seguido do valor observado da hora actual.

Modo "Previsión - Medición - Corrixido", eliminando a desviación e interferencia do sistema aleatoria. Cando se estima o SOC do tren motriz mediante o método de filtrado de Kalman, a batería convértese nun modelo espacial de estados en forma de sistema de enerxía, e o SOC convértese nunha variable de estado dentro do modelo. O sistema establecido é un sistema discreto lineal.

Dado que o método de filtrado de Kalman non só corrixe o erro inicial do sistema, tamén pode suprimir eficazmente o ruído do sistema, polo que hai un valor de aplicación significativo na estimación do SOC das baterías de enerxía de vehículos eléctricos en condicións de funcionamento. Non obstante, o método tamén existe defectos de dous puntos: un, o método de filtrado de Kalman estima que a precisión do SOC depende en gran medida da precisión do modelo da batería, as características de traballo en si son unha batería de enerxía altamente non lineal, no método de filtrado de Kalman Despois da linealización, é inevitable que non haxa ningún erro, e se o modelo está establecido, o resultado estimado non é necesariamente fiable; o segundo, o método implicado é moi complicado, a cantidade de cálculo é moi grande e o período de cálculo calculado é máis longo e os requisitos de rendemento do hardware. (5) Método de rede neuronal O método de rede neuronal é o cerebro humano analóxico e a súa neurona utilízase para xestionar un novo tipo de algoritmo para sistemas non lineais.

Non require unha investigación en profundidade da estrutura interna da batería, só extrae un gran número de características de traballo da batería de destino con antelación. Introduza o valor SOC na execución da mostra de saída e introdúceo no sistema establecido mediante o método. O método é relativamente sinxelo no procesamento posterior, é dicir, pode evitar eficazmente o erro do método de filtrado de Kalman para facer o modelo da batería como linealización e pode obter os parámetros dinámicos da batería en tempo real.

Non obstante, o volume de traballo previo do método de rede neuronal é relativamente grande e é necesario un gran número de datos de mostra de obxectivos máis completos para adestrar o sistema. O método de adestramento de datos e adestramento está a afectar en gran medida á precisión da estimación do SOC. Ademais, baixo a complexa acción da temperatura da batería, a relación de autodescarga e o envellecemento da batería, o método úsase para estimar o valor SOC do mesmo conxunto de baterías durante moito tempo e a súa precisión tamén será un gran desconto.

Polo tanto, este método non é moi común no traballo de estimación de SOC da batería de enerxía.