Porównanie metod predykcyjnych ładowania akumulatora litowego porównanie metod predykcyjnych stanu naładowania (SOC)

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - 휴대용 전원소 공급업체

Po pierwsze, stan naładowania (SOC), czyli stan naładowania, odnosi się do stanu naładowania akumulatora. Z różnych punktów widzenia, np. w kontekście elektryczności, energii itp., SOC ma wiele różnych znaczeń.

Szeroko stosowany jest wskaźnik SOC amerykańskiej Federacji Zaawansowanych Baterii (USABC), który określa stosunek pojemności znamionowej przy pozostałej mocy do tych samych warunków i określonej szybkości rozładowania. Odpowiedni wzór obliczeniowy jest następujący: qm, maksymalna pojemność rozładowania, gdy akumulator jest rozładowywany zgodnie ze stałym prądem I; Q (in) jest w czasie T, akumulator uwalnia akumulator pod akumulatorem pod akumulatorem. Po drugie, metoda przewidywania stanu naładowania akumulatora litowo-jonowego Stan naładowania akumulatora litowo-jonowego jest jednym z ważnych parametrów układu zarządzania akumulatorem, ale także podstawą strategii sterowania ładowaniem i rozładowaniem całego samochodu oraz pracą akumulatora w stanie równowagi.

Jednakże ze względu na złożoność samej baterii litowo-jonowej, jej stanu rozerwanego nie można uzyskać poprzez bezpośredni pomiar, a jedynie na podstawie pewnych zewnętrznych charakterystyk baterii, takich jak rezystancja wewnętrzna baterii, napięcie w obwodzie otwartym, temperatura, natężenie prądu itp. powiązane parametry, używając powiązanych parametrów. Krzywa charakterystyczna lub wzór obliczeniowy umożliwiający wykonanie prognozy stanu naładowania.

Oszacowanie stanu naładowania akumulatora litowo-jonowego jest nieliniowe. Obecnie powszechnie stosowaną metodą jest eksperyment rozładowania, metoda napięcia obwodu otwartego, punkty bezpieczeństwa, metoda filtrowania Kalmana, metoda sieci neuronowych itp. 1 Zasada eksperymentalnej metody badania rozładowania polega na doprowadzeniu akumulatora do nieprzerwanego stanu rozładowania przy stałym prądzie, a następnie obliczeniu ilości rozładowanej w momencie, gdy rozładowanie osiągnie napięcie odcięcia.

Wartość wstępnego przetwarzania stałej wartości prądu i czas rozładowania stosowany przy rozładowywaniu wartości mocy rozładowania. Metoda eksperymentu rozładowania często pozwala oszacować stan naładowania akumulatora w warunkach laboratoryjnych. Wielu producentów akumulatorów również wykorzystuje metodę rozładowania do testowania akumulatorów. Jej istotną zaletą jest prostota metody i stosunkowo wysoka dokładność oszacowań.

Wadą jest również brak możliwości doładowania, co zajmuje dużo czasu podczas pomiaru, a gdy pomiar się rozładowuje, konieczne jest przerwanie ładowania akumulatora, przez co akumulator zostaje odłączony od sieci i nie można przeprowadzić pomiaru online. Jeśli akumulator samochodu elektrycznego podczas jazdy pracował w warunkach roboczych, a jego prąd rozładowania nie był stały, ta metoda nie ma zastosowania. Jednakże metodę eksperymentu rozładowania można wykorzystać przy określaniu modelu remontu akumulatora i parametrów.

2 Metoda napięcia w obwodzie otwartym Akumulator jest stosunkowo stabilny po długim czasie, a związek funkcjonalny między napięciem w obwodzie otwartym i stanem naładowania akumulatora jest również stosunkowo stabilny. Jeśli chcesz uzyskać wartość stanu naładowania akumulatora, wystarczy zmierzyć napięcie w obwodzie otwartym na obu końcach akumulatora i uzyskać odpowiednie informacje na podstawie krzywej OCV-SOC. Zaletą metody pomiaru napięcia w obwodzie otwartym jest jej prostota. Wystarczy zmierzyć wartość napięcia w obwodzie otwartym i nanieść ją na mapę charakterystyki sterowania, aby uzyskać wartość stanu naładowania.

Istnieje jednak wiele wad. Po pierwsze, aby uzyskać dokładne wartości, napięcie akumulatora musi być w miarę stabilne, a akumulator często jest pozostawiany na długi czas, co uniemożliwia spełnienie wymagań dotyczących monitorowania w czasie rzeczywistym. Długotrwałe parkowanie samochodu elektrycznego. Gdy współczynnik ładowania akumulatora jest różny, ponieważ wahania prądu zmieniają napięcie otwarcia akumulatora, napięcie obwodu otwartego akumulatora jest niespójne, co powoduje, że przewidywana pozostała moc i rzeczywista pozostała moc akumulatora wykazują duże odchylenie.

3 AmatePrawo całkowe France nie bierze pod uwagę wykorzystania wnętrza baterii, zgodnie z pewnymi zewnętrznymi cechami systemu, takimi jak prąd, czas, kompensacja temperatury itp., poprzez całkowanie czasu i prądu, czasami dodając pewną kompensację. Współczynnik jest obliczany w celu obliczenia całkowitej ilości mocy wypływającej z baterii, aby oszacować stan naładowania baterii. Obecnie w systemach zarządzania akumulatorami powszechnie wykorzystuje się czas pracy.

Wzór obliczeniowy metody punktów bezpieczeństwa jest następujący: Wzór, SOC0 to początkowa wartość energii elektrycznej w stanie naładowania akumulatora; CE to znamionowa pojemność akumulatora; i (t) to prąd ładowania i rozładowania akumulatora w czasie T; T to czas ładowania i rozładowania; η to współczynnik szybkości ładowania i rozładowania, nazywany współczynnikiem sprawności Cullena, który przedstawia moc rozpraszaną w akumulatorze wewnątrz akumulatora podczas procesu ładowania i rozładowania, który jest zazwyczaj oparty na powiększeniu i współczynniku korekcji temperatury ładowania i rozładowania. Zaletą całki bezpieczeństwa jest to, że ograniczenia samego akumulatora są stosunkowo niewielkie, metoda obliczeniowa jest prosta, niezawodna i umożliwia szacowanie stanu naładowania akumulatora w czasie rzeczywistym. Wadą jest to, że ponieważ metoda pomiaru bezpieczeństwa jest wykrywana w sterowaniu, jeśli dokładność zbierania prądu nie jest wysoka, dany początkowy stan naładowania ma pewien błąd, a wraz z wydłużeniem czasu pracy systemu błąd będzie się stopniowo kumulował, wpływając tym samym na wynik przewidywania stanu naładowania.

A ponieważ metoda punktów bezpieczeństwa jest analizowana wyłącznie na podstawie cech zewnętrznych, w wielolinku występuje pewien błąd. Można to wywnioskować ze wzoru obliczeniowego metody punktów bezpieczeństwa, a początkowa moc akumulatora ma duży wpływ na dokładność wyników obliczeń. Aby zwiększyć dokładność pomiaru prądu, zwykle stosuje się czujniki prądu o wysokiej wydajności.

W tym celu wielu uczonych zastosowało metodę napięcia obwodu otwartego, a także metodę całki bezpieczeństwa aplikacji, połączoną z obiema metodami. Do oszacowania początkowego stanu naładowania akumulatora stosowana jest metoda napięcia w obwodzie otwartym, natomiast metoda korekcji zintegrowanej jest stosowana w czasie rzeczywistym i dodaje współczynniki korekcyjne w celu zwiększenia dokładności obliczeń. 4 Metoda filtrowania Kalmana Algorytm filtrowania Kalmana jest minimalną równoważną oceną teorii przestrzeni stanu w dziedzinie czasu, która należy do kategorii estymacji statystycznej, a jej zadaniem jest redukcja i eliminacja wpływu szumu na sygnał obserwacyjny.

Rdzeń jest najlepszy. Szacuje się, że dane wejściowe systemu są prawidłowe dla zmiennych statusu na podstawie założeń. Podstawową zasadą działania tego algorytmu jest wykorzystanie modelu przestrzeni stanu szumu i sygnału jako modelu algorytmu, po zmierzeniu obserwowanej wartości bieżącego czasu i szacowanej wartości czasu poprzedniego oraz aktualizacja szacunku zmiennej stanu.

Algorytm filtrowania Karmana przewiduje istotę stanu naładowania akumulatora litowo-jonowego i wykorzystuje zmierzoną wartość napięcia do skorygowania wartości wstępnej prognozy. Zaletą metody filtrowania Kalmana jest to, że komputer nadaje się do operacyjnego przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, ma szeroki zakres zastosowań, może być stosowany w przypadku układów nieliniowych i ma dobry wpływ na przewidywanie stanu naładowania pojazdów elektrycznych w czasie jazdy. Wadą metody filtrowania Kalmana jest to, że dokładność modelu baterii jest zależna od niej. Aby poprawić dokładność i trafność wyników prognozy algorytmu, należy ustalić niezawodny model baterii.

Ponadto algorytm metody filtrowania Kalmana jest bardziej skomplikowany, co powoduje, że ilość obliczeń jest stosunkowo duża, a wydajność operatora jest wysoka. 5 Celem sieci neuronowej jest imitacja zachowań ludzkiej inteligencji poprzez równoległą strukturę i silną zdolność uczenia się, aby uzyskać ekspresję danych i móc dawać odpowiednią odpowiedź wyjściową po pobudzeniu zewnętrznym oraz tworzyć dobre mapowanie nieliniowe. Zasada działania metody sieci neuronowej jest stosowana do stanu akumulatora litowo-jonowego: dane zewnętrzne, takie jak duża liczba odpowiadających sobie napięć, prądów i danych o stanie naładowania akumulatora, służą jako próbka treningowa, a kierunek przepływu informacji w samej sieci neuronowej.

Odwrotna propagacja i transfer błędów powtarzają trening i modyfikację, gdy przewidywany stan naładowania osiąga zakres błędu wymagań projektowych, poprzez wprowadzenie nowych danych w celu uzyskania wartości przewidywanego stanu naładowania baterii. Zaletą metody sieci neuronowych jest możliwość oszacowania stanu dodatniego różnych baterii. Ma szerokie zastosowanie.

Nie należy tworzyć konkretnego modelu matematycznego. Nie należy brać pod uwagę skomplikowanych zmian chemicznych w akumulatorze; wystarczy wybrać odpowiednią próbkę i opracować lepszy model sieci neuronowej. Im więcej danych próbki, tym wyższa dokładność oszacowania. W każdej chwili można określić stan naładowania akumulatora. Wadą metody sieci neuronowych jest to, że dokładność, pojemność próbki i rozkład próbek danych, pojemność próbki, rozkład próbki i metody szkolenia w dużym stopniu zależą od pojemności baterii.

Po trzecie, podsumowując niniejszy artykuł, przedstawiono proste wprowadzenie do obecnej metody przewidywania poziomu naładowania kilku ważnych akumulatorów litowo-jonowych, a także szczegółową analizę ich zalet i wad. Metoda całkowania jest obecnie nadal najczęściej stosowaną metodą przewidywania stanu dodatniego. Jednak ze względu na ograniczenia punktów bezpieczeństwa, często przeprowadza się je innymi metodami, takimi jak pomiary napięć w obwodzie otwartym i inne metody testowania początkowego poziomu naładowania akumulatora litowo-jonowego.

Z perspektywy trendów rozwojowych czynniki służące prognozowaniu stanu naładowania akumulatora litowo-jonowego są coraz bardziej kompleksowe, a stosowane metody prognozowania są często kompleksowym zastosowaniem kilku metod, dzięki czemu wyniki prognoz są dokładniejsze. Co więcej, firma pracuje obecnie nad modelem obwodu zastępczego akumulatora litowo-jonowego, który będzie bliższy rzeczywistemu, co pozwoli na dalszą poprawę dokładności przewidywania ilości pobieranej energii elektrycznej.