Perbandingan metode prediksi pengisian daya baterai lithium Perbandingan metode prediksi status pengisian daya (SOC)

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

Pertama, status pengisian daya (SOC) yang berarti SOC adalah stateofcharge, mengacu pada status pengisian daya baterai. Dari sudut pandang yang berbeda seperti listrik, energi, dll., SOC memiliki berbagai arti yang berbeda.

SOC dari US Advanced Battery Federation (USABC) telah digunakan secara luas, yaitu rasio kapasitas terukur pada daya yang tersisa dan kondisi yang sama pada tingkat pengosongan tertentu. Rumus perhitungan yang sesuai adalah: qm, kapasitas pelepasan maksimum saat baterai dilepaskan sesuai dengan arus konstan I; Q (in) dalam waktu T, baterai melepaskan baterai di bawah baterai di bawah baterai. Kedua, metode prediksi status pengisian daya baterai lithium-ion Status pengisian daya baterai lithium ion merupakan salah satu parameter penting dari sistem manajemen baterai, tetapi juga menjadi dasar bagi strategi kontrol pengisian dan pengosongan daya seluruh mobil dan kerja keseimbangan baterai.

Akan tetapi, karena kompleksitas dari baterai lithium-ion itu sendiri, maka keadaan rusaknya tidak dapat diketahui dengan pengukuran langsung, melainkan hanya berdasarkan beberapa karakteristik eksternal baterai, seperti resistansi internal baterai, tegangan rangkaian terbuka, suhu, arus, dan lain sebagainya. parameter terkait, menggunakan parameter terkait. Kurva karakteristik atau rumus perhitungan untuk menyelesaikan pekerjaan prediksi pada status pengisian.

Estimasi status pengisian baterai litium-ion bersifat non-linier. Saat ini, metode umum yang penting adalah eksperimen pelepasan muatan, metode tegangan rangkaian terbuka, titik aman, metode penyaringan Kalman, metode jaringan saraf, dan lain-lain. 1 Prinsip metode pengujian pelepasan muatan eksperimental adalah membuat baterai dalam keadaan pelepasan muatan tanpa gangguan pada arus konstan, menghitung jumlah muatan yang dilepaskan saat pelepasan muatan mencapai tegangan batas.

Nilai praperlakuan nilai arus konstan dan waktu pelepasan yang digunakan saat nilai daya pelepasan dilepaskan. Metode percobaan pengosongan sering kali memperkirakan status pengisian baterai dalam kondisi laboratorium, dan banyak produsen baterai juga menggunakan metode pengosongan untuk menguji baterai. Keuntungan utamanya adalah bahwa metodenya sederhana, dan akurasi estimasinya relatif tinggi.

Kerugiannya juga disorot: tidak dapat dimuat, dan menempati sejumlah besar waktu pengukuran, dan ketika pengukuran pelepasan, baterai harus diganggu, sehingga baterai ditempatkan offline, sehingga tidak dapat diukur secara online. Baterai mobil listrik dalam pengendaraan telah bekerja dalam kondisi berfungsi, dan arus pelepasannya tidak konstan, metode ini tidak dapat diterapkan. Namun, metode eksperimen pelepasan dapat digunakan dalam penentuan perbaikan baterai dan model parameter.

2 Metode tegangan sirkuit terbuka Baterai relatif stabil setelah waktu yang lama, dan hubungan fungsional antara tegangan sirkuit terbuka dan status pengisian baterai juga relatif stabil. Jika Anda ingin mendapatkan nilai status pengisian baterai, Anda hanya perlu mengukur tegangan rangkaian terbuka pada kedua ujung baterai, dan memperoleh informasi terkait terhadap kurva OCV-SOC. Keuntungan metode tegangan rangkaian terbuka adalah pengoperasiannya sederhana, cukup mengukur kurva karakteristik kontrol nilai tegangan pembukaan untuk memperoleh nilai status pengisian.

Namun, ada banyak kekurangannya: Pertama-tama, untuk mendapatkan nilai yang akurat, tegangan baterai harus dibuat dalam keadaan relatif stabil, tetapi baterai sering dibiarkan dalam keadaan menyala dalam jangka waktu lama, sehingga persyaratan pemantauan waktu nyata tidak dapat terpenuhi. Mobil listrik parkir lama. Bila rasio pengisian baterai berbeda, karena fluktuasi arus mengubah tegangan pembukaan baterai, tegangan rangkaian terbuka dari paket baterai tidak konsisten, sehingga daya tersisa yang diprediksi dan daya tersisa baterai yang sebenarnya memiliki penyimpangan yang besar.

3 AmateThe Points France Hukum Integral tidak mempertimbangkan penggunaan bagian dalam baterai, menurut fitur eksternal tertentu dari sistem, seperti arus, waktu, kompensasi suhu, dll., dengan mengintegrasikan waktu dan arus, terkadang menambahkan beberapa kompensasi. Faktor tersebut dihitung untuk menghitung jumlah total daya yang mengalir keluar dari baterai untuk memperkirakan status pengisian daya baterai. Saat ini, waktu operasi banyak digunakan dalam sistem manajemen baterai.

Rumus perhitungan metode titik aman adalah sebagai berikut: Rumus, SOC0 adalah nilai listrik awal dari keadaan pengisian baterai; CE adalah kapasitas terukur baterai; i (t) adalah arus pengisian dan pengosongan baterai pada waktu T; T adalah waktu pengisian dan pengosongan; η adalah koefisien laju pengisian dan pengosongan, dan itu disebut koefisien efisiensi Cullen, yang mewakili disipasi daya baterai di dalam baterai selama proses pengisian dan pengosongan, yang umumnya didasarkan pada faktor pembesaran dan koreksi suhu pengisian dan pengosongan. Keuntungan dari hukum integral keselamatan adalah keterbatasan baterai itu sendiri relatif kecil, metode perhitungannya sederhana, andal, dan dapat melakukan estimasi waktu nyata tentang status pengisian baterai. Kerugiannya adalah karena metode pengukuran keamanan terdeteksi dalam kontrol, jika akurasi pengumpulan arus tidak tinggi, status pengisian awal yang diberikan memiliki kesalahan tertentu, dengan perpanjangan waktu pengoperasian sistem, kesalahan akan berangsur-angsur terakumulasi, sehingga memengaruhi hasil prediksi status pengisian daya.

Dan karena metode titik keamanan hanya dianalisis dari karakteristik luar, ada kesalahan tertentu dalam multi-tautan. Hal ini dapat dilihat dari rumus perhitungan metode titik aman, daya awal baterai sangat berpengaruh terhadap keakuratan hasil perhitungan. Untuk meningkatkan akurasi pengukuran arus, sensor arus berkinerja tinggi biasanya diukur, tetapi ini ditingkatkan.

Untuk tujuan ini, banyak sarjana menerapkan metode tegangan rangkaian terbuka sementara metode integral keselamatan aplikasi menggabungkan keduanya. Metode tegangan sirkuit terbuka digunakan untuk memperkirakan status pengisian awal baterai, dan metode koreksi terintegrasi digunakan secara real time dan menambahkan faktor koreksi untuk meningkatkan akurasi perhitungan. 4 Metode penyaringan Kalman Algoritma penyaringan Kalman merupakan estimasi ekuivalen minimum dari teori ruang keadaan domain waktu, yang termasuk dalam kategori estimasi statistik, dan makronya adalah untuk mengurangi dan menghilangkan dampak noise pada sinyal observasi.

Inti adalah yang terbaik. Diperkirakan masukan sistem valid untuk variabel status berdasarkan premis. Prinsip dasar algoritma ini adalah menggunakan model ruang status dari gangguan dan sinyal sebagai model algoritma, ketika diukur, nilai teramati pada waktu saat ini dan nilai estimasi waktu sebelumnya, dan memperbarui estimasi variabel status.

Algoritma penyaringan Karman memprediksi substansi status pengisian daya baterai ion litium, dan menggunakan nilai tegangan terukur untuk mengoreksi nilai prediksi awal. Keuntungan metode penyaringan Kalman adalah komputer ini cocok untuk pemrosesan data operasional waktu nyata, rentang aplikasi luas, dapat digunakan untuk sistem nonlinier, dan memiliki efek yang baik pada prediksi status pengisian daya kendaraan listrik selama berkendara. Kerugian dari metode penyaringan Kalman adalah bahwa keakuratan model baterai bergantung, untuk meningkatkan keakuratan dan keakuratan hasil perkiraan algoritma, buatlah model baterai yang andal.

Selain itu, algoritma metode penyaringan Kalman lebih rumit, sehingga jumlah komputasinya relatif besar, dan memiliki kinerja operator yang tinggi. 5 Tujuan jaringan neurologis dari jaringan saraf adalah untuk meniru perilaku kecerdasan manusia, melalui struktur paralel dan kemampuan belajar yang kuat untuk memperoleh ekspresi data, dan dapat memberikan respons keluaran yang sesuai ketika tereksitasi secara eksternal, dan membuat pemetaan non-Linear yang baik. Prinsip metode jaringan saraf yang diterapkan pada keadaan baterai ion litium adalah: data eksternal seperti sejumlah besar tegangan, arus, dan data keadaan pengisian daya baterai yang sesuai digunakan sebagai sampel pelatihan, dan arah maju informasi dalam jaringan saraf itu sendiri.

Perambatan terbalik dari perambatan dan pemindahan kesalahan mengulangi pelatihan dan modifikasi, ketika keadaan pengisian yang diprediksi mencapai rentang kesalahan persyaratan desain, dengan memasukkan data baru untuk memperoleh nilai prediksi keadaan pengisian baterai. Keuntungan dari metode jaringan saraf dapat diperkirakan untuk memperkirakan keadaan positif berbagai baterai. Ini dapat diterapkan secara luas.

Jangan membuat model matematika yang spesifik. Jangan mempertimbangkan perubahan kimia yang rumit dalam baterai, cukup pilih sampel yang sesuai, dan bangun model Jaringan Syaraf yang lebih baik. Semakin banyak data sampel, semakin tinggi keakuratan estimasinya. Dimungkinkan untuk menentukan status pengisian daya baterai kapan saja. Kerugian dari metode jaringan saraf adalah bahwa keakuratan, kapasitas sampel dan distribusi sampel dari sampel data, kapasitas sampel, dan distribusi sampel serta metode pelatihan sangat dipengaruhi pada baterai.

Ketiga, merangkum makalah ini untuk pengenalan sederhana terhadap metode prediksi terkini dari beberapa pengisian baterai lithium-ion yang penting, dan menganalisis kelebihan dan kekurangan masing-masing secara terperinci. Saat ini, metode integrasi masih merupakan metode prediksi keadaan positif yang paling banyak diterapkan. Namun, karena keterbatasan titik pengaman titik pengaman, sering kali diselesaikan dengan metode lain seperti tegangan rangkaian terbuka dan metode lain untuk menguji muatan awal baterai lithium-ion.

Dari perspektif tren pengembangan, faktor-faktor untuk prediksi keadaan pengisian baterai lithium-ion semakin komprehensif, dan metode prediksi yang digunakan seringkali merupakan aplikasi komprehensif dari beberapa metode, sehingga hasil perkiraan lebih akurat. Selain itu, saat ini tengah dikembangkan model rangkaian ekuivalen baterai lithium-ion yang lebih mendekati kondisi sebenarnya, sehingga akurasi prediksi listrik yang diisikan semakin ditingkatkan.