Confronto dei metodi di previsione per la carica dello stato di carica (SOC) della batteria al litio Confronto dei metodi di previsione

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Innanzitutto lo stato di carica (SOC), ovvero lo stato di carica, si riferisce allo stato di carica della batteria. Da diverse angolazioni, come elettricità, energia, ecc., SOC ha una varietà di significati diversi.

È stato ampiamente utilizzato il SOC della US Advanced Battery Federation (USABC), ovvero il rapporto tra la capacità nominale in base alla potenza residua e alle stesse condizioni a una determinata velocità di scarica. La formula di calcolo corrispondente è: qm, la capacità di scarica massima quando la batteria è scarica secondo la corrente costante I; Q (in) è nel tempo T, la batteria rilascia la batteria sotto la batteria. In secondo luogo, metodo di previsione dello stato di carica della batteria agli ioni di litio Lo stato di carica della batteria agli ioni di litio è uno dei parametri importanti del sistema di gestione della batteria, ma anche la base per la strategia di controllo della carica e della scarica dell&39;intera vettura e per il lavoro di equilibrio della batteria.

Tuttavia, a causa della complessità della batteria agli ioni di litio stessa, il suo stato di usura non può essere ottenuto tramite misurazione diretta, ma solo in base a determinate caratteristiche esterne della batteria, come la resistenza interna della batteria, la tensione a circuito aperto, la temperatura, la corrente, ecc. parametri correlati, utilizzando parametri correlati. Curva caratteristica o formula di calcolo per completare il lavoro di previsione sullo stato di carica.

La stima dello stato di carica della batteria agli ioni di litio non è lineare. Attualmente, i metodi più comuni sono: esperimento di scarica, metodo della tensione a circuito aperto, punti di sicurezza, metodo di filtraggio di Kalman, metodo della rete neurale, ecc. 1 Il principio del metodo di prova di scarica sperimentale è quello di portare la batteria in uno stato di scarica ininterrotta a corrente costante, calcolando la quantità di scarica quando la scarica raggiunge la tensione di taglio.

Valore di pretrattamento del valore di corrente costante e tempo di scarica impiegato quando viene scaricato il valore di potenza di scarica. Il metodo dell&39;esperimento di scarica spesso stima lo stato di carica della batteria in condizioni di laboratorio e molti produttori di batterie utilizzano anche il metodo di scarica per testare la batteria. Il suo vantaggio significativo è che il metodo è semplice e la precisione della stima è relativamente elevata.

Viene evidenziato anche lo svantaggio: non può essere caricato, e occupa una grande quantità di tempo di misurazione, e quando la misurazione è scarica, la batteria deve essere interrotta, in modo che la batteria venga messa offline, quindi non può essere misurata online. La batteria dell&39;auto elettrica durante la guida ha funzionato in condizioni di lavoro e la sua corrente di scarica non è costante, questo metodo non è applicabile. Tuttavia, il metodo dell&39;esperimento di scarica può essere utilizzato per determinare la revisione della batteria e il modello dei parametri.

2 Metodo della tensione a circuito aperto La batteria è relativamente stabile dopo un lungo periodo di tempo e anche la relazione funzionale tra la tensione a circuito aperto e lo stato di carica della batteria è relativamente stabile. Per conoscere il valore dello stato di carica della batteria, è sufficiente misurare la tensione a circuito aperto su entrambe le estremità della batteria e ottenere le informazioni corrispondenti sulla curva OCV-SOC. Il vantaggio del metodo della tensione a circuito aperto è la semplicità di funzionamento: basta misurare la mappa della curva caratteristica di controllo del valore della tensione di apertura per ottenere il valore dello stato di carica.

Tuttavia, presenta numerose carenze: innanzitutto, per ottenere valori precisi, è necessario mantenere la tensione della batteria in uno stato relativamente stabile, ma spesso la batteria viene lasciata ferma per lungo tempo, cosicché i requisiti di monitoraggio in tempo reale non possono essere soddisfatti. Parcheggio di lunga durata per auto elettrica. Quando il rapporto di carica della batteria è diverso, poiché le fluttuazioni della corrente modificano la tensione di apertura della batteria, la tensione a circuito aperto del pacco batteria è incoerente, per cui la potenza residua prevista e la potenza residua effettiva della batteria presentano una grande deviazione.

3 AmateThe Points France Integral Law non considera l&39;uso dell&39;interno della batteria, secondo alcune caratteristiche esterne del sistema, come corrente, tempo, compensazione della temperatura, ecc., integrando tempo e corrente, a volte aggiunge una certa compensazione. Il fattore è calcolato per calcolare la quantità totale di energia che fluisce dalla batteria per stimare lo stato di carica della batteria. Attualmente, il tempo di funzionamento è ampiamente utilizzato nei sistemi di gestione delle batterie.

La formula di calcolo del metodo dei punti di sicurezza è la seguente: Formula, SOC0 è il valore elettrico iniziale dello stato di carica della batteria; CE è la capacità nominale della batteria; i (t) è la corrente di carica e scarica della batteria al tempo T; T è il tempo di carica e scarica; η è il coefficiente di velocità di carica e scarica, ed è chiamato coefficiente di efficienza Cullen, che rappresenta la dissipazione di potenza della batteria all&39;interno della batteria durante il processo di carica e scarica, che si basa generalmente sul fattore di correzione dell&39;ingrandimento e della temperatura della carica-scarica. Il vantaggio della legge integrale di sicurezza è che i limiti della batteria stessa sono relativamente piccoli, il metodo di calcolo è semplice, affidabile e può eseguire una stima in tempo reale dello stato di carica della batteria. Lo svantaggio è che, poiché il metodo di misurazione della sicurezza viene rilevato nel controllo, se la precisione di raccolta della corrente non è elevata, lo stato di carica iniziale dato presenta un certo errore; con l&39;estensione del tempo di funzionamento del sistema, l&39;errore si accumulerà gradualmente, influenzando così il risultato della previsione dello stato di carica.

E poiché il metodo dei punti di sicurezza viene analizzato solo in base alle caratteristiche esterne, si verifica un certo errore nel multi-link. Come si può notare dalla formula di calcolo del metodo dei punti di sicurezza, la potenza iniziale della batteria ha un effetto notevole sulla precisione dei risultati del calcolo. Per migliorare la precisione della misurazione della corrente, solitamente si utilizzano sensori di corrente ad alte prestazioni, ma questa è aumentata.

A tal fine, molti studiosi hanno applicato il metodo della tensione a circuito aperto, mentre il metodo integrale di sicurezza dell&39;applicazione è stato combinato con entrambi. Il metodo della tensione a circuito aperto viene utilizzato per stimare lo stato di carica iniziale della batteria, mentre il metodo di correzione integrata viene utilizzato in tempo reale e aggiunge fattori di correzione per migliorare la precisione del calcolo. 4 Metodo di filtraggio di Kalman L&39;algoritmo di filtraggio di Kalman è una stima minima equivalente della teoria dello spazio di stato nel dominio del tempo, che appartiene alla categoria della stima statistica, e la macro è quella di ridurre ed eliminare l&39;impatto del rumore sul segnale di osservazione.

Il nucleo è il migliore. Si stima che l&39;input del sistema sia valido per le variabili di stato in base alle premesse. Il principio di base di questo algoritmo è quello di utilizzare il modello dello spazio di stato del rumore e del segnale come modello di algoritmo, quando vengono misurati il ​​valore osservato del tempo corrente e il valore stimato del tempo precedente e di aggiornare la stima della variabile di stato.

L&39;algoritmo di filtraggio di Karman prevede la parte sostanziale dello stato di carica della batteria agli ioni di litio e utilizza il valore di tensione misurato per correggere il valore della previsione preliminare. Il vantaggio del metodo di filtraggio di Kalman è che il computer è adatto all&39;elaborazione operativa dei dati in tempo reale, ha un&39;ampia gamma di applicazioni, può essere utilizzato per sistemi non lineari e ha un buon effetto sulla previsione dello stato di carica dei veicoli elettrici durante la guida. Lo svantaggio del metodo di filtraggio di Kalman è che l&39;accuratezza del modello della batteria dipende; per migliorare l&39;accuratezza e la precisione dei risultati della previsione dell&39;algoritmo, è necessario stabilire un modello della batteria affidabile.

Inoltre, l&39;algoritmo del metodo di filtraggio di Kalman è più complicato, quindi la sua mole di calcolo è relativamente grande e le prestazioni dell&39;operatore sono elevate. 5 Lo scopo della rete neurologica della rete neurale è quello di imitare il comportamento dell&39;intelligenza umana, attraverso una struttura parallela e una forte capacità di apprendimento per ottenere l&39;espressione dei dati, e può fornire la risposta di output corrispondente quando eccitata esternamente, e realizzare una buona mappatura non lineare. Il principio del metodo della rete neurale applicato allo stato della batteria agli ioni di litio è il seguente: i dati esterni, quali un gran numero di tensioni, correnti e dati sullo stato di carica della batteria, vengono utilizzati come campione di addestramento e la direzione in avanti delle informazioni nella rete neurale stessa.

La propagazione inversa della propagazione e del trasferimento dell&39;errore richiede un addestramento e una modifica ripetuti, quando lo stato di carica previsto raggiunge l&39;intervallo di errore dei requisiti di progettazione, immettendo nuovi dati per ottenere il valore di previsione dello stato di carica della batteria. Il vantaggio del metodo della rete neurale può essere stimato nella stima dello stato positivo di varie batterie. È ampiamente applicabile.

Non stabilire uno specifico modello matematico. Non considerare i complessi cambiamenti chimici nella batteria, scegli semplicemente il campione appropriato e stabilisci un modello di rete neurale migliore: più dati campione ci sono, maggiore è l&39;accuratezza della sua stima; è possibile determinare lo stato di carica della batteria in qualsiasi momento. Lo svantaggio del metodo della rete neurale è che l&39;accuratezza, la capacità del campione e la distribuzione del campione dei campioni di dati, la capacità del campione e la distribuzione del campione nonché i metodi di addestramento sono fortemente influenzati dalla batteria della batteria.

In terzo luogo, riassumendo questo documento per una semplice introduzione all&39;attuale metodo di previsione di diverse importanti cariche di batterie agli ioni di litio, ne analizza in dettaglio i rispettivi vantaggi e svantaggi. Attualmente, il metodo di integrazione è ancora il metodo di previsione dello stato positivo più applicato. Tuttavia, a causa delle limitazioni dei punti di sicurezza, spesso viene eseguito con altri metodi, come tensioni a circuito aperto e altri metodi per testare la carica iniziale della batteria agli ioni di litio.

Dal punto di vista delle tendenze di sviluppo, i fattori per la previsione dello stato di carica della batteria agli ioni di litio sono sempre più completi e i metodi di previsione utilizzati sono spesso un&39;applicazione completa di diversi metodi, rendendo i risultati delle previsioni più accurati. Inoltre, sta attualmente sviluppando il modello di circuito equivalente della batteria agli ioni di litio, che è più vicino a quello reale, in modo da migliorare ulteriormente la precisione della previsione dell&39;elettricità caricata.