Dynamische SOC-schattingsmethode voor batterijen?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Sinds de ontwikkeling van de batterijtechnologie zijn er al veel verschillende methoden gebruikt om de SOC te schatten. Er zijn alleen traditionele stroomgeïntegreerde methoden, interne batterijweerstand, ontladingstestmethoden, open circuit spanningsmethoden, belastingsspanningen en meer innovatieve Kalman-filtermethoden. Theorie van fuzzy logic en neurale netwerken, etc.

Momenteel is dit een van de meest gebruikte SOC-schattingsmethoden op het gebied van batterijbeheersystemen. De essentie is om de SOC van de batterij te schatten door elektriciteit op te slaan of te ontladen. Tegelijkertijd, afhankelijk van de ontladingssnelheid en de batterijtemperatuur. Een bepaalde compensatie voor de geschatte SOC.

Als de batterij wordt gedefinieerd als SOCT0 wanneer de batterij zich in de initiële laad- en ontlaadstatus bevindt, dan is de resterende capaciteit van de batterij SOC na T: q, Q is de nominale capaciteit van de batterij en N is de laad- en ontlaadefficiëntie, ook wel coulombefficiëntie genoemd. De waarde van de laad- en ontlaadsnelheid van de batterij wordt bepaald, I is de stroomsterkte van T. De huidige geïntegreerde methode is relatief eenvoudig en betrouwbaarder dan andere SOC-schattingsmethoden. Bovendien kan de SOC-waarde van de batterij dynamisch worden geschat, waardoor deze veel wordt gebruikt. Deze methode kent echter ook twee beperkingen: ten eerste vereist de stroomintegraalmethode vooraf een initiële SOC-waarde van de batterij en registreert deze nauwkeurig de stroom die in of uit de batterij stroomt, om de schattingsfout zo klein mogelijk te maken; ten tweede is deze methode alleen gebaseerd op de externe kenmerken van de batterij en worden de zelfontladingssnelheid van de batterij, de mate van veroudering en de laad- en ontlaadverhouding van de SOC van de batterij tot op zekere hoogte genegeerd.

Bij langdurig gebruik kan de meetfout ook groter worden. Daarom is het noodzakelijk om correctiecoëfficiënten in te voeren om accumulatiefouten te corrigeren. (2) Ontladingstestmethode De ontladingstestmethode bestaat uit het continu uitvoeren van een constante stroomontlading totdat de afsluitspanning van de batterij wordt bereikt. Vermenigvuldig de tijd die dit ontladingsproces in beslag neemt met de groottewaarde van de ontladingsstroom, dat wil zeggen de resterende capaciteit van de batterij. De methode wordt over het algemeen gebruikt als kalibratiemethode voor de SOC van de batterij of bij laat onderhoud aan de batterij. De methode is relatief eenvoudig en betrouwbaar en het resultaat is relatief nauwkeurig, zelfs zonder dat de SOC-waarde van de batterij bekend is.

Alles effectief. De ontladingstestmethode heeft echter twee tekortkomingen: ten eerste kost het testproces van deze methode veel tijd. Ten tweede is het bij deze methode noodzakelijk om de doelaccu uit het elektrische voertuig te verwijderen. De methode kan dus niet worden gebruikt om de Power-accu in werkende staat te berekenen. (3) De open circuit voltage methode is gebaseerd op de veranderingsrelatie tussen de openingsspanning van de batterij en de OCVOTAGE, OCV) en de interne lithiumionconcentratie van de batterij, en past indirect de corresponderende relatie tussen deze en de batterij SOC aan.

Bij het uitvoeren van de daadwerkelijke werking is het noodzakelijk om de batterij te ontladen nadat de batterij is gevuld met een vaste ontladingsverhouding (meestal 1c) totdat het ontladen is gestopt en de relatie tussen OCV en SOC wordt verkregen volgens het ontladingsproces. Wanneer de batterij zich in een daadwerkelijke bedrijfsstatus bevindt, kan de huidige batterij-SOC worden verkregen door de OCV-SoC-relatietabel te vinden op basis van de spanningswaarde aan beide uiteinden van de batterij. Hoewel de methode voor verschillende batterijen effectief is, kent deze ook zelfgebreken: Ten eerste moet de doelbatterij langer dan 1 uur stilstaan ​​voordat de OCV wordt gemeten, waardoor de interne elektrolyt in de batterij gelijkmatig wordt verdeeld en een stabiele eindspanning wordt verkregen. Ten tweede bevindt de batterij zich op verschillende temperaturen of tijdens verschillende levensduur, hoewel het open circuit hetzelfde is, kan de werkelijke SOC verschillen en is de meetuitslag niet gegarandeerd volledig nauwkeurig bij langdurig gebruik van deze methode.

Daarom is de open circuit spanningsmethode hetzelfde als de ontladingstestmethode en is niet van toepassing op de SOC-schatting van de werkende accu. (4) Kalman-filtermethode De KALMAN-filtermethode is een nieuw type geoptimaliseerde zelfregressiegegevens die in de jaren zestig werd gefilterd in de "New Achievements of Linear Filtering and Forecasting Theory". algoritme.

De essentie van het algoritme is dat de toestand van het complexe dynamische systeem geoptimaliseerd kan worden voor de toestand van het complexe dynamische systeem volgens het principe van minimale meanowns. Niet-lineaire dynamische systemen zijn lineair in een toestandsruimtemodel van het systeem in de Kalman-filtermethode. Bij de daadwerkelijke toepassing wordt het systeem bijgewerkt met de waargenomen waarde van de huidige tijd, gevolgd door de waargenomen waarde van de huidige tijd.

Modus &39;Voorspelling - Meting - Gecorrigeerd&39;, waarmee de afwijking en interferentie van het systeem worden geëlimineerd. Wanneer de SOC van de aandrijflijn wordt geschat met behulp van de Kalman-filtermethode, wordt de accu omgezet in een toestandsruimtemodel in de vorm van een energiesysteem en wordt de SOC een toestandsvariabele binnen het model. Het vastgestelde systeem is een lineair discreet systeem.

Omdat de Kalman-filtermethode niet alleen de initiële fout van het systeem corrigeert, maar ook effectief systeemruis kan onderdrukken, is er sprake van een aanzienlijke toepassingswaarde in de SOC-schatting van accu&39;s van elektrische voertuigen onder bedrijfsomstandigheden. De methode kent echter ook twee defecten: ten eerste schat de Kalman-filtermethode de nauwkeurigheid van de SOC grotendeels af van de nauwkeurigheid van het batterijmodel; de werkkarakteristieken zelf zijn zeer niet-lineair. Bij de Kalman-filtermethode is het na linearisatie onvermijdelijk dat er geen fouten optreden en als het model is vastgesteld, is het geschatte resultaat niet per se betrouwbaar; ten tweede is de betrokken methode zeer ingewikkeld, is de hoeveelheid berekening extreem groot en is de berekende berekeningsperiode langer, en zijn er prestatievereisten voor de hardware. (5) Neurale netwerkmethode De neurale netwerkmethode is een analoge methode waarbij het menselijk brein en de neuronen die het bevat, worden gebruikt om met een nieuw type algoritme voor niet-lineaire systemen om te gaan.

Er is geen diepgaand onderzoek nodig naar de interne structuur van de batterij. Het enige dat u hoeft te doen, is vooraf een groot aantal werkingskenmerken van de doelbatterij te achterhalen. Voer de SOC-waarde in de run in vanuit het uitvoermonster en voer deze in het systeem in dat is ingesteld met behulp van de methode. De methode is relatief eenvoudig in de latere verwerking, dat wil zeggen dat het effectief de fout van de Kalman-filtermethode kan vermijden om het batterijmodel als linearisatie te maken, en de dynamische parameters van de batterij in realtime kan verkrijgen.

Het voorwerkvolume van de neurale netwerkmethode is echter relatief groot en er zijn veel meer en uitgebreidere doelmonstergegevens nodig om het systeem te trainen. De methode voor het trainen van gegevens en training heeft grote invloed op de nauwkeurigheid van de schatting van SOC. Bovendien wordt de methode gebruikt om de SOC-waarde van dezelfde set batterijen gedurende een lange tijd te schatten, vanwege de complexe werking van de batterijtemperatuur, de zelfontladingsverhouding en de veroudering van de batterij. De nauwkeurigheid ervan zal ook aanzienlijk afnemen.

Daarom wordt deze methode niet veel gebruikt bij het schatten van de SOC van de krachtaccu.