Лити батерейны цэнэгийн төлөвийг (SOC) урьдчилан таамаглах аргуудын харьцуулалт

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Нэгдүгээрт, цэнэгийн төлөв (SOC) нь батерейны цэнэгийн төлөвийг илэрхийлдэг. Цахилгаан, эрчим хүч гэх мэт өөр өөр өнцгөөс авч үзвэл SOC нь олон янзын утгатай.

АНУ-ын Advanced Battery Federation (USABC)-ийн SOC-ийг өргөнөөр ашигладаг бөгөөд тухайлбал, үлдсэн хүчин чадлын нэрлэсэн хүчин чадлын харьцаа ба тодорхой цэнэгийн хурдтай ижил нөхцөлд байдаг. Харгалзах тооцооны томъёо нь: qm, тогтмол гүйдлийн I-ийн дагуу батерейг цэнэггүй болгох үед цэнэгийн хамгийн их цэнэг; Q (in) нь T цагт, зай нь батерейны доор зайг суллана. Хоёрдугаарт, лити-ион батерейны цэнэгийн төлөвийг урьдчилан таамаглах арга Лити-ион батерейны цэнэгийн төлөв байдал нь батерейны удирдлагын системийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг төдийгүй бүхэл бүтэн машин, батерейны тэнцвэрийн ажлын цэнэглэлт, цэнэгийг хянах стратегийн үндэс суурь болдог.

Гэсэн хэдий ч лити-ион батерей нь өөрөө нарийн төвөгтэй байдаг тул түүний урагдсан төлөвийг зөвхөн зайны дотоод эсэргүүцэл, задгай хэлхээний хүчдэл, температур, гүйдэл гэх мэт батерейны гадаад шинж чанаруудын дагуу шууд хэмжих замаар олж авах боломжгүй юм. холбогдох параметрүүдийг ашиглан холбогдох параметрүүд. Цэнэглэх төлөвийг урьдчилан таамаглах ажлыг дуусгахын тулд шинж чанарын муруй эсвэл тооцоолох томъёо.

Лити-ион батерейны цэнэгийн төлөвийн тооцоо нь шугаман бус байна. Одоогийн байдлаар гүйдлийн туршилт, нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн арга, аюулгүй байдлын цэгүүд, Калман шүүлтүүрийн арга, мэдрэлийн сүлжээний арга гэх мэт одоо түгээмэл хэрэглэгддэг арга юм. 1 Цэнэглэх туршилтын цэнэгийн туршилтын аргын зарчим нь батерейг тогтмол гүйдлийн үед тасралтгүй цэнэггүй байдалд оруулах, цэнэг нь таслах хүчдэлд хүрэх үед цэнэгийн хэмжээг тооцоолох явдал юм.

Тогтмол гүйдлийн утгын урьдчилсан боловсруулалтын утга ба цэнэгийн цэнэгийн цэнэгийг цэнэггүй болгох үед зарцуулсан цэнэгийн хугацаа. Цэнэглэх туршилтын арга нь лабораторийн нөхцөлд батерейны цэнэгийн төлөвийг ихэвчлэн тооцоолдог бөгөөд олон батерей үйлдвэрлэгчид батерейг туршихдаа цэнэглэх аргыг ашигладаг. Үүний чухал давуу тал нь арга нь энгийн бөгөөд тооцооллын нарийвчлал харьцангуй өндөр байдаг.

Сул талыг мөн онцлон тэмдэглэв: ачаалах боломжгүй, хэмжилтийн их цаг зарцуулдаг, цэнэгийн хэмжилт хийх үед зай тасалдсан байх ёстой бөгөөд ингэснээр батерейг офлайнаар байрлуулсан тул онлайнаар хэмжих боломжгүй болно. Машин жолоодох үед цахилгаан машины батерей нь хэвийн ажиллаж байгаа бөгөөд цэнэгийн гүйдэл тогтмол биш тул энэ аргыг хэрэглэхгүй. Гэсэн хэдий ч цэнэглэх туршилтын аргыг батерейны засвар, параметрийн загварыг тодорхойлоход ашиглаж болно.

2 Нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн арга Удаан хугацааны дараа зай нь харьцангуй тогтвортой байх ба задгай хэлхээний хүчдэл ба батерейгаар цэнэглэгдсэн төлөвийн хоорондох функциональ хамаарал мөн харьцангуй тогтвортой байна. Хэрэв та батерейны цэнэгийн төлөвийн утгыг авахыг хүсвэл зөвхөн батерейны хоёр төгсгөлийн нээлттэй хэлхээний хүчдэлийг хэмжиж, OCV-SOC муруйтай харгалзах мэдээллийг авах хэрэгтэй. Нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн аргын давуу тал нь энгийн ажиллагаатай байдаг тул цэнэгийн төлөвийн утгыг олж авахын тулд нээлтийн хүчдэлийн утгыг хянах шинж чанарын муруйн зургийг хэмжихэд л хангалттай.

Гэсэн хэдий ч олон дутагдалтай талууд байдаг: Юуны өмнө үнэн зөв утгыг авахын тулд зайны хүчдэлийг харьцангуй тогтвортой байдалд байлгах ёстой, гэхдээ батерейг удаан хугацаагаар байлгахыг зөвшөөрдөг бөгөөд ингэснээр бодит цагийн хяналтын шаардлагыг хангаж чадахгүй. Цахилгаан машин удаан хугацаагаар зогсоол. Зайны цэнэгийн харьцаа өөр байх үед гүйдлийн хэлбэлзэл нь батерейны нээлтийн хүчдэлийг өөрчилдөг тул батерейны нээлттэй хэлхээний хүчдэл нь үл нийцэх тул урьдчилан таамаглаж буй үлдсэн хүч ба зайны бодит үлдсэн хүчин чадал нь их хэмжээний хазайлттай байдаг.

3 AmateThe Points Францын Интеграл хуульд цаг хугацаа, гүйдлийг нэгтгэх замаар одоогийн, цаг хугацаа, температурын нөхөн олговор гэх мэт системийн тодорхой гадаад шинж чанаруудын дагуу батерейны дотор талыг ашиглахыг тооцдоггүй, заримдаа зарим нөхөн олговор нэмж өгдөг. Одоогийн байдлаар ашиглалтын хугацаа нь батерейны удирдлагын системд өргөн хэрэглэгддэг.

Аюулгүй байдлын цэгийн аргын тооцооллын томъёо нь дараах байдалтай байна: Томъёо, SOC0 нь батерейны цэнэгийн төлөвийн анхны цахилгааны утга; CE нь батерейны нэрлэсэн хүчин чадал юм; i (t) нь T цаг хугацааны батерейны цэнэг ба цэнэгийн гүйдэл; T нь цэнэглэх, цэнэггүй болгох хугацаа; η нь цэнэг ба цэнэгийн хурдны коэффициент бөгөөд үүнийг Каллений үр ашгийн коэффициент гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь цэнэглэх, цэнэггүйжүүлэх процессын явцад батерейны доторх батерейны зарцуулалтын хүчийг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө цэнэгийн цэнэгийн цэнэгийн өсөлт ба температурын залруулгын коэффициент дээр суурилдаг. Аюулгүй байдлын интеграл хуулийн давуу тал нь батерейны хязгаарлалт нь өөрөө харьцангуй бага, тооцоолох арга нь энгийн, найдвартай бөгөөд батерейны цэнэгийн төлөвийг бодит цаг хугацаанд нь тооцоолох боломжтой байдаг. Сул тал нь хяналтын системд аюулгүйн хэмжилтийн аргыг илрүүлдэг тул гүйдлийн цуглуулах нарийвчлал өндөр биш бол өгөгдсөн анхны цэнэгийн төлөвт тодорхой алдаа гарч, системийн ажиллах хугацааг уртасгахад алдаа нь аажмаар хуримтлагдаж, улмаар цэнэгийн төлөвийн таамаглалын үр дүнд нөлөөлдөг.

Мөн аюулгүй байдлын цэгийн аргыг зөвхөн гаднах шинж чанараас нь шинжилдэг тул олон холбоост тодорхой алдаа гардаг. Үүнийг аюулгүй байдлын цэгүүдийн аргын тооцооллын томъёоноос харж болно, батерейны анхны хүчин чадал нь тооцооллын үр дүнгийн нарийвчлалд ихээхэн нөлөөлдөг. Гүйдлийн хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд өндөр хүчин чадалтай гүйдлийн мэдрэгчийг ихэвчлэн хэмждэг боловч энэ нь нэмэгддэг.

Үүний тулд олон эрдэмтэд нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн аргыг ашигласан бол хэрэглээний аюулгүй байдлын интеграл аргыг хоёуланг нь хослуулсан. Нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн аргыг батерейны анхны цэнэгийн төлөвийг тооцоолоход ашигладаг бөгөөд нэгдсэн залруулгын аргыг бодит цаг хугацаанд ашиглаж, тооцооллын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд залруулгын хүчин зүйлсийг нэмдэг. 4 Калман шүүлтүүрийн арга Калман шүүлтүүрийн алгоритм нь статистик тооцооллын ангилалд хамаарах цаг хугацааны муж улсын орон зайн онолын хамгийн бага эквивалент үнэлгээ бөгөөд макро нь ажиглалтын дохионд үзүүлэх дуу чимээний нөлөөллийг бууруулах, арилгахад чиглэгддэг.

Гол нь хамгийн шилдэг нь. Системийн оролт нь төлөвийн хувьсагчдын хувьд үндсэн суурь дээр хүчинтэй гэж тооцоолсон. Энэ алгоритмын үндсэн зарчим нь дуу чимээ, дохионы төлөвийн орон зайн загварыг алгоритмын загвар болгон ашиглаж, хэмжихдээ тухайн үеийн ажиглагдаж буй болон өмнөх хугацааны тооцоолсон утгыг авч, төлөвийн хувьсагчийн тооцоог шинэчлэхэд оршино.

Карман шүүлтүүрийн алгоритм нь литийн ион батерейны цэнэгийн төлөв байдлыг урьдчилан таамаглаж, урьдчилсан таамаглалын утгыг засахын тулд хэмжсэн хүчдэлийн утгыг ашигладаг. Калман шүүлтүүрийн аргын давуу тал нь компьютер нь өгөгдлийг бодит цагийн горимд боловсруулахад тохиромжтой, хэрэглээний өргөн цар хүрээтэй, шугаман бус системд ашиглах боломжтой, жолоодох үед цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэгийн төлөвийг урьдчилан таамаглахад сайн нөлөө үзүүлдэг. Калман шүүлтүүрийн аргын сул тал нь батерейны загварын нарийвчлал нь алгоритмын урьдчилсан мэдээний үр дүнгийн нарийвчлал, нарийвчлалыг сайжруулахын тулд найдвартай батерейны загварыг бий болгохоос хамаардаг явдал юм.

Нэмж дурдахад Калманы шүүлтүүрийн аргын алгоритм нь илүү төвөгтэй тул түүний тооцооллын хэмжээ харьцангуй их бөгөөд операторын өндөр гүйцэтгэлтэй байдаг. 5 Мэдрэлийн сүлжээний мэдрэлийн сүлжээний зорилго нь параллель бүтэц, хүчирхэг суралцах чадвараар дамжуулан хүний ​​оюун ухааны зан үйлийг дуурайж, өгөгдлийн илэрхийлэлийг олж авах, гаднаас өдөөх үед харгалзах гаралтын хариуг өгч, шугаман бус зураглал хийх явдал юм. Мэдрэлийн сүлжээний аргын зарчим нь литийн ион батерейны төлөв байдалд хэрэглэгддэг: олон тооны харгалзах хүчдэл, гүйдэл, батерейны цэнэгийн төлөв зэрэг гадаад өгөгдлийг сургалтын дээж болгон ашигладаг бөгөөд мэдрэлийн сүлжээн дэх мэдээллийн цаашдын чиглэлийг өөрөө ашигладаг.

Батерейны цэнэгийн төлөвийг урьдчилан таамаглах утгыг олж авахын тулд шинэ өгөгдөл оруулах замаар урьдчилан таамагласан цэнэгийн төлөв нь дизайны шаардлагуудын алдааны хязгаарт хүрэх үед тархалтын урвуу тархалт ба алдааны шилжүүлгийг давтан сургах, өөрчлөх. Төрөл бүрийн батерейны эерэг төлөвийг тооцоолохын тулд мэдрэлийн сүлжээний аргын давуу талыг тооцоолж болно. Энэ нь өргөн хэрэглэгддэг.

Тодорхой математик загварыг бүү бий болго. Батерей дахь химийн нарийн төвөгтэй өөрчлөлтийг анхаарч үзэх хэрэггүй, зүгээр л тохирох дээжийг сонгоод, мэдрэлийн сүлжээний илүү сайн загварыг бий болгох, түүврийн өгөгдөл их байх тусам түүний үнэлгээний нарийвчлал өндөр байх болно; зайны цэнэгийн төлөвийг ямар ч үед тодорхойлох боломжтой. Мэдрэлийн сүлжээний аргын сул тал нь өгөгдлийн дээжийн нарийвчлал, түүврийн багтаамж, түүврийн тархалт, дээжийн багтаамж, дээжийн хуваарилалт, сургалтын аргууд нь батерейны зайнд ихээхэн нөлөөлдөг.

Гуравдугаарт, хэд хэдэн чухал лити-ион батерейны цэнэгийн одоогийн урьдчилан таамаглах аргын энгийн танилцуулга, тэдгээрийн давуу болон сул талуудыг нарийвчлан шинжлэх зорилгоор энэхүү нийтлэлийг нэгтгэн дүгнэв. Одоогийн байдлаар интеграцийн арга нь эерэг төлөвийг урьдчилан таамаглах хамгийн түгээмэл арга хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч аюулгүйн цэгийн аюулгүй байдлын цэгүүдийн хязгаарлалтын улмаас үүнийг ихэвчлэн нээлттэй хэлхээний хүчдэл гэх мэт бусад аргууд болон лити-ион батерейны анхны цэнэгийг шалгах бусад аргуудаар дуусгадаг.

Хөгжлийн чиг хандлагын үүднээс авч үзвэл, лити-ион батерейны цэнэгийн төлөвийг урьдчилан таамаглах хүчин зүйлүүд улам бүр өргөн хүрээтэй болж, ашигладаг урьдчилан таамаглах аргууд нь ихэвчлэн хэд хэдэн аргын иж бүрэн хэрэглээ бөгөөд урьдчилсан мэдээний үр дүнг илүү нарийвчлалтай болгодог. Түүгээр ч зогсохгүй одоогийн байдлаар лити-ион батерейны эквивалент хэлхээний загварыг боловсруулж байгаа бөгөөд энэ нь бодит байдалд илүү ойртсон тул цэнэглэгдсэн цахилгааныг урьдчилан таамаглах нарийвчлал улам сайжирч байна.