Динамик батерейны SOC үнэлгээний арга?

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

Зайны технологи хөгжснөөс хойш SOC-ийг тооцоолох олон төрлийн аргууд аль хэдийн бий болсон. Зөвхөн уламжлалт гүйдлийн нэгдсэн аргууд, батерейны дотоод эсэргүүцэл, цэнэггүйдэл шалгах арга, нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн арга, ачааллын хүчдэл, Калман шүүлтүүрийн илүү шинэлэг аргууд байдаг. Тодорхой бус логик онол ба мэдрэлийн сүлжээ гэх мэт.

Одоогийн байдлаар энэ нь батерейны удирдлагын системийн салбарт хамгийн түгээмэл SOC-ийн үнэлгээний аргуудын нэг бөгөөд мөн чанар нь хуримтлуулах, цэнэглэх замаар цахилгааныг хуримтлуулах, цэнэглэх замаар батерейны SOC-ийг тооцоолох явдал юм. Үүний зэрэгцээ цэнэгийн хэмжээ, батерейны температурын дагуу. Тооцоолсон SOC-ийн тодорхой нөхөн олговор.

Хэрэв батарейг цэнэглэж, цэнэггүй болгох анхны төлөвт байх үед батерейг SOCT0 гэж тодорхойлсон бол T-ийн дараа үлдсэн зайны багтаамж нь SOC: q, Q нь батерейны нэрлэсэн хүчин чадал, N нь цэнэглэх ба цэнэггүй болгох үр ашиг, мөн Кулоны үр ашиг гэж нэрлэгддэг, түүний утга Батерейны цэнэг ба цэнэгийн хурдыг тодорхойлсон, I нь T-ийн гүйдэл юм. Одоо хэрэглэгдэж байгаа нэгдсэн арга нь бусад SOC үнэлгээний аргуудаас харьцангуй энгийн бөгөөд найдвартай бөгөөд батерейны SOC-ийн утгыг динамикаар тооцоолох боломжтой тул өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч, энэ арга нь бас хоёр хязгаарлалттай байдаг: нэг нь одоогийн интеграл арга нь батерейны анхны SOC утгыг урьдчилан шаарддаг бөгөөд тооцооллын алдааг аль болох бага байлгахын тулд батерей руу орж эсвэл гарч байгаа гүйдлийг үнэн зөв цуглуулдаг; Хоёрдугаарт, Энэ арга нь зөвхөн батерейны гадаад шинж чанарт үндэслэсэн бөгөөд зайны өөрөө цэнэггүй болох хурд, хөгшрөлтийн зэрэг, батерейны SOC-ийн цэнэг ба цэнэгийн харьцаа зэргийг тодорхой хэмжээгээр үл тоомсорлодог.

Урт хугацааны хэрэглээ нь хэмжилтийн алдааг өргөжүүлэхэд хүргэдэг тул үүнийг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Холбогдох залруулгын коэффициентүүд Хуримтлалын алдааг засах. (2) Цэнэглэх туршилтын арга Цэнэглэх туршилтын арга нь батерейны таслах хүчдэл хүртэл тасралтгүй тогтмол гүйдлийн цэнэгийн цэнэгийг алдаж, энэ цэнэгийн процесст ашигласан хугацааг цэнэгийн гүйдлийн хэмжээ, өөрөөр хэлбэл батерейны үлдсэн багтаамжаар үржүүлнэ. Арга нь ерөнхийдөө энэ аргыг батерейны SOC-ийн тохируулгын арга болгон эсвэл батерейны хожуу засвар үйлчилгээнд ашигладаг бөгөөд харьцангуй энгийн, найдвартай, үр дүн нь зайны SOC-ийн утгыг мэдэхгүйгээр харьцангуй үнэн зөв байдаг.

Бүгд үр дүнтэй. Гэсэн хэдий ч, гадагшлуулах туршилтын аргад хоёр дутагдал байдаг: Нэгдүгээрт, энэ аргын туршилтын үйл явц нь маш их цаг хугацаа шаарддаг; Хоёрдугаарт, энэ аргыг ашиглахдаа цахилгаан тээврийн хэрэгслээс зорилтот батерейг салгах шаардлагатай байдаг тул энэ аргыг ажиллаж байгаа цахилгаан батерейг тооцоолоход ашиглах боломжгүй юм. (3) Нээлттэй хэлхээний хүчдэлийн арга нь батерейны нээлтийн хүчдэл ба OCVOTAGE, OCV) ба батерейны дотоод литийн ионы концентраци хоорондын өөрчлөлтийн хамаарал дээр суурилдаг бөгөөд энэ ба зайны SOC хоорондын харгалзах хамааралд шууд бусаар тохирно.

Бодит ажиллагааг гүйцэтгэх үед зайг тогтмол цэнэгийн харьцаагаар (ерөнхийдөө 1c) дүүргэсний дараа цэнэгийг цэнэглэх үйл явцын дагуу OCV болон SOC хоорондын хамаарлыг олж авах хүртэл цэнэглэх шаардлагатай. Батерейг жинхэнэ ажиллаж байгаа үед батерейны хоёр төгсгөлийн хүчдэлийн утгын дагуу OCV-SoC харьцааны хүснэгтийг олох замаар одоогийн батерейны SOC-ийг олж авч болно. Энэ арга нь янз бүрийн батерейны хувьд үр дүнтэй байдаг хэдий ч энэ нь өөрөө согогтой байдаг: Нэгдүгээрт, зорилтот зайг OCV-ийг хэмжихээс өмнө 1 цагаас илүү хугацаагаар байлгаж, улмаар тогтвортой төгсгөлийн хүчдэлийг авахын тулд зай дахь дотоод электролитийг жигд хуваарилах ёстой; Хоёрдугаарт, зай нь өөр өөр температурт эсвэл өөр өөр амьдралын туршид нээлттэй хэлхээ нь ижил боловч үнэндээ SOC нь ялгаатай байж болох бөгөөд хэмжилтийн үр дүн нь энэ аргыг удаан хугацааны туршид бүрэн үнэн зөв ашиглах баталгаатай биш юм.

Иймээс задгай хэлхээний хүчдэлийн арга нь цэнэггүйжүүлэх туршилтын аргатай адил бөгөөд ажиллаж байгаа батерейны SOC тооцоонд хамаарахгүй. (4) Калманы шүүлтүүрийн арга KALMAN шүүлтүүрийн арга нь 1960-аад оны "Шугаман шүүлтүүр ба урьдчилан таамаглах онолын шинэ ололтууд"-д шүүгдсэн шинэ төрлийн оновчтой өөрөө регрессийн өгөгдөл юм. алгоритм.

Алгоритмын мөн чанар нь хамгийн бага дундаж утгын зарчмын дагуу нийлмэл динамик системийн төлөвийг нарийн төвөгтэй динамик системийн төлөв байдалд оновчтой болгох явдал юм. Шугаман бус динамик системүүд нь Калманы шүүлтүүрийн аргаар системийн төлөвийн орон зайн загварт шугаман байх болно. Бодит хэрэглүүрийг ашиглах үед систем нь одоогийн цаг хугацааны ажиглагдсан утгыг дагаж шинэчлэгддэг.

"Урьдчилан таамаглах - Хэмжилт - Засварласан" горим, системийн хазайлт, хөндлөнгийн оролцоог арилгах. Калман шүүлтүүрийн аргыг ашиглан эрчим хүчний системийн SOC-ийг тооцоолоход батарейг эрчим хүчний системийн хэлбэрээр төлөвийн орон зайн загварт хувиргаж, SOC нь загвар доторх төлөвийн хувьсагч болдог. Тогтоосон систем нь шугаман дискрет систем юм.

Калман шүүлтүүрийн арга нь системийн анхны алдааг засаад зогсохгүй системийн дуу чимээг үр дүнтэй дарах боломжтой тул ашиглалтын нөхцөлд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейны SOC үнэлгээнд хэрэглээний чухал ач холбогдолтой байдаг. Гэсэн хэдий ч, энэ арга нь хоёр цэгийн согогтой байдаг: нэг нь, Калман шүүлтүүрийн арга нь SOC-ийн нарийвчлалыг батерейны загварын нарийвчлалаас ихээхэн хамаардаг, ажлын шинж чанар нь өөрөө маш шугаман бус цахилгаан батерей, Калманы шүүлтүүрийн аргад шугаманчлал хийсний дараа алдаа гарахгүй байх нь гарцаагүй бөгөөд хэрэв загвар бий болсон бол тооцоолсон үр дүн нь найдвартай байх албагүй; хоёрдугаарт, холбогдох арга нь маш төвөгтэй, тооцооны хэмжээ маш их, тооцоолсон тооцооны хугацаа урт, Техник хангамжийн гүйцэтгэлийн шаардлага. (5) Мэдрэлийн сүлжээний арга нь мэдрэлийн сүлжээний арга нь хүний ​​тархи ба түүний нейрон нь шугаман бус системийн шинэ төрлийн алгоритмтай харьцахад ашигладаг аналог юм.

Энэ нь зайны дотоод бүтцийг нарийвчлан судлах шаардлагагүй бөгөөд зөвхөн зорилтот батерейгаас олон тооны ажлын шинж чанарыг урьдчилан гаргаж авахад хангалттай. Гаралтын дээжээс гүйдэл дэх SOC утгыг оруулж, аргыг ашиглан тогтоосон системд оруулна. Энэ арга нь хожим боловсруулахад харьцангуй энгийн, өөрөөр хэлбэл, батерейны загварыг шугаман болгохын тулд Калман шүүлтүүрийн аргын алдаанаас үр дүнтэй зайлсхийж, батерейны динамик параметрүүдийг бодит цаг хугацаанд олж авах боломжтой.

Гэсэн хэдий ч мэдрэлийн сүлжээний аргын ажлын өмнөх хэмжээ нь харьцангуй том бөгөөд системийг сургахад олон тооны илүү өргөн хүрээтэй зорилтот түүврийн өгөгдөл шаардлагатай байдаг. Сургалтын өгөгдөл, сургалтын арга нь SOC-ийн тооцооллын нарийвчлалд ихээхэн нөлөөлдөг. Нэмж дурдахад, зайны температур, өөрөө цэнэглэх харьцаа, батерейны хөгшрөлтийн цогц үйл ажиллагааны дор энэ аргыг ижил батерейны SOC үнэ цэнийг удаан хугацаанд тооцоолоход ашигладаг бөгөөд түүний нарийвчлал нь бас их хэмжээний хөнгөлөлт байх болно.

Тиймээс энэ арга нь цахилгаан батерейны SOC тооцооны ажилд тийм ч түгээмэл биш юм.