Kaedah anggaran SOC bateri dinamik?

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Sejak pembangunan teknologi bateri, banyak jenis kaedah yang digunakan untuk menganggarkan SOC telah pun berlaku. Terdapat hanya kaedah bersepadu semasa tradisional, rintangan dalaman bateri, kaedah ujian nyahcas, kaedah voltan litar terbuka, voltan beban, dan kaedah penapisan Kalman yang lebih inovatif. Teori logik kabur dan rangkaian saraf, dsb.

Ia kini merupakan salah satu kaedah anggaran SOC yang lebih biasa dalam bidang sistem pengurusan bateri, dan intipatinya adalah untuk menganggarkan SOC bateri dengan mengumpul atau menyahcas elektrik dengan mengumpul atau menyahcas dengan mengumpul atau menyahcas. Pada masa yang sama, mengikut kadar pelepasan dan suhu bateri. Pampasan tertentu untuk anggaran SOC.

Jika bateri ditakrifkan sebagai SOCT0 apabila bateri dimulakan dalam keadaan awal cas dan nyahcas, maka kapasiti baki bateri SOC selepas T ialah: q, Q ialah kapasiti undian bateri, dan N ialah kecekapan cas dan nyahcas, juga dipanggil kecekapan coulomb, nilainya Kadar pengecasan dan nyahcas bateri ditentukan, I ialah arus T. Kaedah bersepadu semasa agak mudah dan boleh dipercayai daripada kaedah anggaran SOC yang lain, dan nilai SOC bateri boleh dianggarkan secara dinamik, jadi ia digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga mempunyai dua had: satu, kaedah kamiran semasa memerlukan nilai SOC awal bateri terlebih dahulu, dan mengumpul arus yang mengalir ke dalam atau keluar dari bateri dengan tepat, untuk menjadikan ralat anggaran sekecil mungkin; kedua, Kaedah ini hanya berdasarkan ciri luaran bateri, dan kadar nyahcas sendiri bateri, tahap penuaan, dan nisbah caj dan nyahcas SOC bateri diabaikan pada tahap tertentu.

Penggunaan jangka panjang juga boleh menyebabkan ralat pengukuran berkembang, jadi perlu memperkenalkan pekali pembetulan Berkaitan Ralat pengumpulan yang betul. (2) Kaedah Ujian Nyahcas Kaedah ujian nyahcas adalah dengan nyahcas nyahcas arus berterusan berterusan sehingga voltan cutoff bateri, darabkan masa yang digunakan oleh proses nyahcas ini dengan nilai saiz arus nyahcas, iaitu kapasiti bateri yang tinggal. Kaedah ini secara amnya menggunakan kaedah ini sebagai kaedah penentukuran SOC bateri atau dalam penyelenggaraan lewat bateri, dan agak mudah, boleh dipercayai, dan hasilnya agak tepat tanpa mengetahui nilai SOC bateri.

Semua dengan berkesan. Walau bagaimanapun, terdapat dua kelemahan dalam kaedah ujian pelepasan: Pertama, proses ujian kaedah ini memerlukan banyak masa; kedua, apabila menggunakan kaedah ini, adalah perlu untuk mengeluarkan bateri sasaran daripada kenderaan elektrik, jadi kaedah itu tidak boleh digunakan untuk mengira bateri Kuasa dalam keadaan berfungsi. (3) Kaedah voltan litar terbuka adalah berdasarkan hubungan perubahan antara voltan pembukaan bateri dan OCVOTAGE, OCV) dan kepekatan ion litium dalaman bateri, dan secara tidak langsung sesuai dengan hubungan yang sepadan antaranya dan SOC bateri.

Semasa menjalankan operasi sebenar, adalah perlu untuk menyahcas bateri selepas bateri diisi dengan nisbah nyahcas tetap (umumnya 1c) sehingga nyahcas dihentikan, dan hubungan antara OCV dan SOC diperoleh mengikut proses nyahcas. Apabila bateri berada dalam keadaan operasi sebenar, SOC bateri semasa boleh diperolehi dengan mencari jadual hubungan OCV-SoC mengikut nilai voltan pada kedua-dua hujung bateri. Walaupun kaedah ini berkesan untuk pelbagai bateri, ia juga wujud kecacatan diri: Pertama, bateri sasaran mesti dibenarkan berdiri lebih daripada 1 jam sebelum mengukur OCV, dengan itu mengagihkan secara seragam elektrolit dalaman dalam bateri untuk mendapatkan voltan akhir yang stabil; kedua, bateri berada pada suhu yang berbeza Atau semasa hayat yang berbeza, walaupun litar terbuka adalah sama, SOC sebenarnya mungkin berbeza, dan hasil pengukuran tidak dijamin benar-benar tepat penggunaan jangka panjang kaedah ini.

Oleh itu, kaedah voltan litar terbuka adalah sama dengan kaedah ujian nyahcas, tidak terpakai kepada anggaran SOC bateri yang sedang berjalan. (4) Kaedah penapisan Kalman Kaedah penapisan KALMAN ialah jenis data regresi kendiri yang dioptimumkan baru yang ditapis dalam "Pencapaian Baru Teori Penapisan dan Ramalan Linear" pada tahun 1960-an. algoritma.

Intipati algoritma ialah keadaan sistem dinamik kompleks boleh dioptimumkan untuk keadaan sistem dinamik kompleks mengikut prinsip meanowns minimum. Sistem dinamik bukan linear akan menjadi linear ke dalam model ruang keadaan sistem dalam kaedah penapisan Kalman. Apabila aplikasi sebenar, sistem dikemas kini dengan nilai pemerhatian masa semasa, diikuti dengan nilai pemerhatian masa semasa.

Mod "Ramalan - Pengukuran - Dibetulkan", menghapuskan sisihan dan gangguan rawak sistem. Apabila SOC powertrain dianggarkan menggunakan kaedah penapisan Kalman, bateri ditukar kepada model ruang keadaan dalam bentuk sistem kuasa, dan SOC menjadi pembolehubah keadaan di dalam model. Sistem yang telah ditetapkan ialah sistem diskret linear.

Memandangkan kaedah penapisan Kalman bukan sahaja membetulkan ralat awal sistem, ia boleh menyekat bunyi sistem dengan berkesan, jadi terdapat nilai aplikasi yang signifikan dalam anggaran SOC bateri kuasa kenderaan elektrik dalam keadaan operasi. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga wujud kecacatan dua mata: satu, kaedah penapisan Kalman menganggarkan ketepatan SOC bergantung sebahagian besarnya pada ketepatan model bateri, ciri-ciri kerja itu sendiri adalah bateri kuasa yang sangat bukan linear, dalam kaedah penapisan Kalman Selepas linearisasi, tidak dapat dielakkan bahawa tidak ada ralat, dan jika model itu ditubuhkan, hasil yang dianggarkan tidak semestinya boleh dipercayai; kedua, kaedah yang terlibat adalah sangat rumit, jumlah pengiraan adalah sangat besar, dan tempoh pengiraan yang dikira lebih lama, dan keperluan prestasi Perkakasan. (5) Kaedah rangkaian neural Kaedah rangkaian saraf adalah otak manusia analog dan neuronnya digunakan untuk menangani jenis algoritma baru untuk sistem tak linear.

Ia tidak memerlukan penyelidikan mendalam tentang struktur dalaman bateri, hanya mengekstrak sejumlah besar ciri kerja daripada bateri sasaran terlebih dahulu. Masukkan nilai SOC dalam larian daripada sampel output dan masukkan ke dalam sistem yang ditubuhkan dengan menggunakan kaedah. Kaedah ini agak mudah dalam pemprosesan kemudian, iaitu, ia boleh mengelakkan ralat kaedah penapisan Kalman dengan berkesan untuk menjadikan model bateri sebagai linearisasi, dan boleh mendapatkan parameter dinamik bateri dalam masa nyata.

Walau bagaimanapun, volum pra-kerja kaedah rangkaian saraf adalah agak besar, dan sejumlah besar data sampel sasaran yang lebih dan komprehensif diperlukan untuk melatih sistem. Kaedah data latihan dan latihan sebahagian besarnya mempengaruhi ketepatan anggaran SOC. Di samping itu, di bawah tindakan kompleks suhu bateri, nisbah pelepasan diri dan penuaan bateri, kaedah ini digunakan untuk menganggarkan nilai SOC set bateri yang sama untuk masa yang lama, dan ketepatannya juga akan menjadi diskaun besar.

Oleh itu, kaedah ini tidak begitu biasa dalam kerja anggaran SOC bateri kuasa.