Comparação de métodos de previsão para carregamento de bateria de lítio Comparação de métodos de previsão do estado de carga (SOC)

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Primeiro, o estado de carga (SOC), ou seja, estado de carga, refere-se ao estado de carga da bateria. De diferentes ângulos, como eletricidade, energia, etc., SOC tem uma variedade de significados diferentes.

O SOC da US Advanced Battery Federation (USABC) tem sido amplamente utilizado, ou seja, a proporção da capacidade nominal sob a potência restante e as mesmas condições em uma determinada taxa de descarga. A fórmula de cálculo correspondente é: qm, a capacidade máxima de descarga quando a bateria é descarregada de acordo com a corrente constante I; Q (in) está no tempo T, a bateria libera a bateria sob a bateria sob a bateria. Segundo, método de previsão do estado de carga da bateria de íons de lítio O estado de carga da bateria de íons de lítio é um dos parâmetros importantes do sistema de gerenciamento de bateria, mas também a base para a estratégia de controle de carga e descarga de todo o carro e do trabalho de equilíbrio da bateria.

Entretanto, devido à complexidade da própria bateria de íons de lítio, seu estado rompido não pode ser obtido por medição direta, apenas de acordo com certas características externas da bateria, como a resistência interna da bateria, a tensão de circuito aberto, temperatura, corrente, etc. parâmetros relacionados, usando parâmetros relacionados. Curva característica ou fórmula de cálculo para concluir o trabalho de previsão sobre o estado de carga.

A estimativa do estado de carga da bateria de íons de lítio não é linear. Atualmente, o método mais comum é importante para experimentos de descarga, método de tensão de circuito aberto, pontos de segurança, método de filtragem de Kalman, método de rede neural, etc. 1 O princípio do método de teste de descarga experimental é fazer com que a bateria fique em um estado de descarga ininterrupta em uma corrente constante, calculando a quantidade de descarga quando a descarga chega à tensão de corte.

Valor de pré-tratamento do valor de corrente constante e do tempo de descarga empregado quando o valor de potência de descarga é descarregado. O método de experimento de descarga geralmente estima o estado de carga da bateria em condições de laboratório, e muitos fabricantes de baterias também usam o método de descarga para testar a bateria. Sua vantagem significativa é que o método é simples e a precisão da estimativa é relativamente alta.

A desvantagem também é destacada: não pode ser carregado e ocupa uma grande quantidade de tempo de medição, e quando a medição de descarga, a bateria deve ser interrompida, de modo que a bateria é colocada offline, portanto, não pode ser medida online. A bateria do carro elétrico em movimento está em condições de funcionamento e sua corrente de descarga não é constante, portanto este método não é aplicável. Entretanto, o método de experimento de descarga pode ser usado na determinação da revisão da bateria e do modelo de parâmetros.

2 Método de tensão de circuito aberto A bateria fica relativamente estável após um longo período, e a relação funcional entre a tensão de circuito aberto e o estado de carga da bateria também é relativamente estável. Se você quiser obter o valor do estado de carga da bateria, você só precisa medir a tensão de circuito aberto em ambas as extremidades da bateria e obter as informações correspondentes em relação à curva OCV-SOC. A vantagem do método de tensão de circuito aberto é que sua operação é simples, bastando medir o mapa da curva característica de controle do valor da tensão de abertura para obter o valor do estado de carga.

No entanto, há muitas deficiências: em primeiro lugar, para obter valores precisos, é necessário manter a tensão da bateria em um estado relativamente estável, mas a bateria geralmente fica parada por muito tempo, de modo que os requisitos de monitoramento em tempo real não podem ser atendidos. Estacionamento de carros elétricos por muito tempo. Quando a taxa de carga da bateria é diferente, uma vez que as flutuações da corrente alteram a tensão de abertura da bateria, a tensão de circuito aberto do conjunto de baterias é inconsistente, de modo que a potência restante prevista e a potência restante real da bateria apresentam um grande desvio.

3 AmateA Lei Integral de Pontos da França não considera o uso do interior da bateria, de acordo com certas características externas do sistema, como corrente, tempo, compensação de temperatura, etc., integrando tempo e corrente, às vezes adiciona alguma compensação O fator é calculado para calcular a quantidade total de energia que flui para fora da bateria para estimar o estado de carga da bateria. Atualmente, o tempo de operação é amplamente utilizado em sistemas de gerenciamento de baterias.

A fórmula de cálculo do método dos pontos de segurança é a seguinte: Fórmula, SOC0 é o valor inicial de eletricidade do estado de carga da bateria; CE é a capacidade nominal da bateria; i (t) é uma corrente de carga e descarga da bateria no tempo T; T é o tempo de carga e descarga; η é o coeficiente de taxa de carga e descarga, e é chamado de coeficiente de eficiência de Cullen, que representa a dissipação de energia da bateria dentro da bateria durante o processo de carga e descarga, que geralmente é baseado na ampliação e no fator de correção de temperatura da descarga de carga. A vantagem da lei integral de segurança é que as limitações da bateria em si são relativamente pequenas, o método de cálculo é simples, confiável e pode realizar estimativas em tempo real do estado de carga da bateria. A desvantagem é que, como o método de medição de segurança é detectado no controle, se a precisão de coleta da corrente não for alta, o estado de carga inicial fornecido terá um certo erro; com a extensão do tempo de execução do sistema, o erro se acumulará gradualmente, afetando assim o resultado da previsão do estado de carga.

E como o método dos pontos de segurança é analisado apenas a partir das características externas, há um certo erro no multi-link. Isso pode ser visto na fórmula de cálculo do método dos pontos de segurança, e a potência inicial da bateria tem um grande efeito na precisão dos resultados do cálculo. Para melhorar a precisão da medição de corrente, geralmente são medidos sensores de corrente de alto desempenho, mas isso é aumentado.

Para esse fim, muitos estudiosos aplicaram um método de tensão de circuito aberto enquanto o método integral de segurança de aplicação, combinado com ambos. O método de tensão de circuito aberto é usado para estimar o estado de carga inicial da bateria, e o método de correção integrada é usado em tempo real e adiciona fatores de correção para melhorar a precisão do cálculo. 4 Método de filtragem de Kalman O algoritmo de filtragem de Kalman é uma estimativa equivalente mínima da teoria do espaço de estados no domínio do tempo, que pertence à categoria de estimativa estatística, e a macro é reduzir e eliminar o impacto do ruído no sinal de observação.

O núcleo é o melhor. Estima-se que a entrada do sistema seja válida para variáveis ​​de status com base no local. O princípio básico deste algoritmo é usar o modelo de espaço de status do ruído e do sinal como um modelo de algoritmo, quando medido, o valor observado do tempo atual e o valor estimado do tempo anterior, e atualizar a estimativa da variável de status.

O algoritmo de filtragem Karman prevê a substância do estado de carga da bateria de íons de lítio e usa o valor de tensão medido para corrigir o valor da previsão preliminar. A vantagem do método de filtragem de Kalman é que o computador é adequado para processamento operacional de dados em tempo real, tem ampla faixa de aplicação, pode ser usado para sistemas não lineares e tem um bom efeito na previsão do estado de carga de veículos elétricos durante a condução. A desvantagem do método de filtragem de Kalman é que a precisão do modelo de bateria é dependente, a fim de melhorar a precisão e a exatidão dos resultados da previsão do algoritmo, estabelecendo um modelo de bateria confiável.

Além disso, o algoritmo do método de filtragem de Kalman é mais complicado, portanto sua quantidade de computação é relativamente grande e tem um alto desempenho do operador. 5 O objetivo da rede neurológica da rede neural é imitar o comportamento da inteligência humana, por meio de estrutura paralela e forte capacidade de aprendizado para obter expressão de dados, e pode fornecer a resposta de saída correspondente quando excitada externamente e fazer um bom mapeamento não linear. O princípio do método de rede neural aplicado ao estado da bateria de íons de lítio é: os dados externos, como um grande número de tensões correspondentes, correntes e dados do estado de carga da bateria, são usados ​​como amostra de treinamento e a direção direta das informações na própria rede neural.

A propagação reversa da propagação e transferência de erro repetiu o treinamento e a modificação, quando o estado de carga previsto atinge a faixa de erro dos requisitos de projeto, inserindo novos dados para obter o valor de previsão do estado de carga da bateria. A vantagem do método de rede neural pode ser estimada para estimar o estado positivo de várias baterias. É amplamente aplicável.

Não estabeleça um modelo matemático específico. Não considere mudanças químicas complexas na bateria, apenas escolha a amostra apropriada e estabeleça um melhor modelo de rede neural; quanto mais dados de amostra, maior a precisão de sua estimativa; é possível determinar o estado de carga da bateria a qualquer momento. A desvantagem do método de rede neural é que a precisão, a capacidade da amostra e a distribuição da amostra de amostras de dados, a capacidade da amostra e a distribuição da amostra e os métodos de treinamento são altamente influenciados pela bateria da bateria.

Terceiro, resumindo este artigo para uma introdução simples ao método de previsão atual de várias cargas importantes de baterias de íons de lítio e analisando suas respectivas vantagens e desvantagens em detalhes. Atualmente, o método de integração ainda é o método de previsão de estado positivo mais aplicado. No entanto, devido às limitações dos pontos de segurança, ele geralmente é concluído por outros métodos, como tensões de circuito aberto e outros métodos para testar a carga inicial da bateria de íons de lítio.

Da perspectiva das tendências de desenvolvimento, os fatores para a previsão do estado de carga da bateria de íons de lítio são cada vez mais abrangentes, e os métodos de previsão usados ​​geralmente são uma aplicação abrangente de vários métodos, tornando os resultados da previsão mais precisos. Além disso, está atualmente desenvolvendo o modelo de circuito equivalente da bateria de íons de lítio, que é mais próximo do real, para que a precisão da previsão da eletricidade carregada seja ainda mais aprimorada.