Метод динамической оценки уровня заряда аккумулятора?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mpamatsy tobin-jiro portable

С момента развития технологии аккумуляторных батарей появилось множество методов оценки уровня заряда (SOC). Существуют только традиционные методы интегрирования тока, внутреннего сопротивления аккумулятора, методы испытаний на разрядку, методы измерения напряжения холостого хода, напряжения нагрузки и более инновационные методы фильтрации Калмана. Теория нечеткой логики и нейронные сети и т. д.

В настоящее время это один из наиболее распространенных методов оценки SOC в области систем управления аккумуляторными батареями, и его суть заключается в оценке SOC аккумуляторной батареи путем накопления или разрядки электроэнергии. В то же время, в зависимости от скорости разряда и температуры аккумулятора. Определенная компенсация за предполагаемый SOC.

Если аккумулятор определяется как SOCT0, когда аккумулятор находится в начальном состоянии заряда и разряда, то остаточная емкость аккумулятора SOC после T составляет: q, Q — номинальная емкость аккумулятора, а N — эффективность заряда и разряда, также называемая кулоновской эффективностью, ее значение определяется скоростью заряда и разряда аккумулятора, I — ток T. Текущий интегрированный метод относительно прост и надежен по сравнению с другими методами оценки SOC, а значение SOC аккумулятора можно оценивать динамически, поэтому он широко используется. Однако этот метод также имеет два ограничения: во-первых, метод интеграла тока требует предварительного определения начального значения SOC батареи и точно собирает ток, текущий в батарею или из нее, чтобы сделать погрешность оценки как можно меньше; во-вторых, этот метод основан только на внешних характеристиках батареи, а скорость саморазряда батареи, степень старения и соотношение заряда и разряда SOC батареи в определенной степени игнорируются.

Длительное использование также может привести к увеличению погрешности измерения, поэтому необходимо ввести соответствующие поправочные коэффициенты. Корректируют погрешности накопления. (2) Метод испытания на разрядку Метод испытания на разрядку заключается в непрерывной разрядке постоянным током до достижения предельного напряжения батареи, умножении времени, используемого для этого процесса разрядки, на величину тока разрядки, то есть на остаточную емкость батареи. Данный метод обычно используется в качестве метода калибровки уровня заряда аккумулятора или при позднем обслуживании аккумулятора. Он относительно прост, надежен, а результат относительно точен без знания значения уровня заряда аккумулятора.

Все эффективно. Однако метод разрядного испытания имеет два недостатка: во-первых, процесс испытания этим методом требует много времени; во-вторых, при использовании этого метода необходимо извлекать целевую батарею из электромобиля, поэтому метод нельзя использовать для расчета мощности батареи в рабочем состоянии. (3) Метод напряжения разомкнутой цепи основан на изменении соотношения между напряжением размыкания батареи и OCVOTAGE (OCV) и внутренней концентрацией литий-ионов батареи, и косвенно соответствует соответствующему соотношению между ним и SOC батареи.

При выполнении реальной эксплуатации необходимо разряжать аккумулятор после того, как он заполнится с фиксированным коэффициентом разряда (обычно 1с) до тех пор, пока разряд не прекратится, а соотношение между OCV и SOC будет получено в соответствии с процессом разряда. Когда аккумулятор находится в рабочем состоянии, текущий уровень заряда аккумулятора можно получить, найдя таблицу соотношений OCV-SoC в соответствии со значением напряжения на обоих концах аккумулятора. Хотя метод эффективен для различных аккумуляторов, у него также есть свои недостатки: во-первых, целевая батарея должна постоять более 1 часа перед измерением OCV, тем самым равномерно распределяя внутренний электролит в батарее для получения стабильного конечного напряжения; во-вторых, батарея находится при разных температурах или в течение разного срока службы, хотя разомкнутая цепь одинакова, фактический SOC может отличаться, и результат измерения не гарантируется полностью точным при длительном использовании этого метода.

Таким образом, метод измерения напряжения разомкнутой цепи аналогичен методу испытания на разрядку, но не применяется для оценки уровня заряда работающей батареи. (4) Метод фильтрации Калмана Метод фильтрации Калмана — это новый тип оптимизированных данных саморегрессии, отфильтрованных в «Новых достижениях линейной фильтрации и теории прогнозирования» в 1960-х годах. алгоритм.

Суть алгоритма заключается в том, что состояние сложной динамической системы может быть оптимизировано для состояния сложной динамической системы по принципу минимума среднего. Нелинейные динамические системы будут линейными в модели пространства состояний системы в методе фильтрации Калмана. При фактическом применении система обновляется наблюдаемым значением текущего времени, за которым следует наблюдаемое значение текущего времени.

Режим «Прогноз – Измерение – Скорректировано», исключающий отклонения и помехи случайного характера системы. При оценке SOC силового агрегата с использованием метода фильтрации Калмана аккумулятор преобразуется в модель пространства состояний в виде энергосистемы, а SOC становится переменной состояния внутри модели. Созданная система представляет собой линейную дискретную систему.

Поскольку метод фильтрации Калмана не только исправляет начальную ошибку системы, но и может эффективно подавлять системный шум, он имеет значительную прикладную ценность при оценке уровня заряда аккумуляторных батарей электромобилей в условиях эксплуатации. Однако метод также имеет два недостатка: во-первых, метод фильтрации Калмана оценивает точность SOC, которая во многом зависит от точности модели аккумулятора, сама рабочая характеристика аккумулятора является крайне нелинейной, в методе фильтрации Калмана после линеаризации неизбежно отсутствие ошибок, и если модель установлена, оценочный результат не обязательно надежен; во-вторых, используемый метод очень сложен, объем вычислений чрезвычайно велик, а расчетный период расчета больше, и требования к производительности оборудования. (5) Метод нейронных сетей Метод нейронных сетей представляет собой аналог человеческого мозга и его нейронов, используемых для работы с новым типом алгоритма для нелинейных систем.

Для этого не требуется глубокого исследования внутренней структуры батареи, достаточно заранее извлечь большое количество рабочих характеристик из целевой батареи. Введите значение SOC в цикле из выходного образца и введите его в систему, созданную с использованием метода. Метод относительно прост в последующей обработке, то есть он позволяет эффективно избегать ошибок метода фильтрации Калмана, делая модель батареи линеаризованной, и может получать динамические параметры батареи в режиме реального времени.

Однако предварительный объем данных метода нейронной сети относительно велик, и для обучения системы требуется большое количество более полных и исчерпывающих данных целевой выборки. Метод обучения и данных во многом влияет на точность оценки SOC. Кроме того, при комплексном воздействии температуры батареи, коэффициента саморазряда и старения батареи метод используется для оценки значения SOC одного и того же набора батарей в течение длительного времени, и его точность также будет существенно снижена.

Поэтому этот метод не очень распространен при оценке уровня заряда аккумуляторной батареи.