Dynamická metóda odhadu SOC batérie?

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Od vývoja technológie batérií sa už objavilo mnoho druhov metód používaných na odhad SOC. Existujú iba tradičné metódy integrovaného prúdu, vnútorný odpor batérie, metódy testovania vybíjania, metódy napätia v otvorenom obvode, napätia záťaže a inovatívnejšie metódy Kalmanovho filtrovania. Teória fuzzy logiky a neurónové siete atď.

V súčasnosti je to jedna z bežnejších metód odhadu SOC v oblasti systému správy batérií a podstatou je odhadnúť SOC batérie akumuláciou alebo vybitím elektriny akumuláciou alebo vybitím akumuláciou alebo vybitím. Zároveň podľa rýchlosti vybíjania a teploty batérie. Určitá kompenzácia za odhadovanú SOC.

Ak je batéria definovaná ako SOCT0, keď je batéria v počiatočnom stave nabitia a vybitia, potom zostávajúca kapacita batérie SOC po T je: q, Q je menovitá kapacita batérie a N je účinnosť nabíjania a vybíjania, tiež nazývaná coulombovská účinnosť, jej hodnota Je určená rýchlosť nabíjania a vybíjania batérie, I je prúd T. Súčasná integrovaná metóda je relatívne jednoduchá a spoľahlivá ako iné metódy odhadu SOC a hodnota SOC batérie sa dá dynamicky odhadnúť, takže je široko používaná. Táto metóda má však aj dve obmedzenia: jedna, metóda integrácie prúdu vyžaduje počiatočnú hodnotu SOC batérie vopred a presne zbiera prúd tečúci do batérie alebo z batérie, aby bola chyba odhadu čo najmenšia; po druhé, táto metóda je založená iba na vonkajšej vlastnosti batérie a rýchlosť samovybíjania batérie, stupeň starnutia a pomer nabitia a vybitia batérie SOC sa do určitej miery ignorujú.

Dlhodobé používanie môže spôsobiť aj rozšírenie chyby merania, preto je potrebné zaviesť Súvisiace korekčné koeficienty Správne akumulačné chyby. (2) Metóda testu vybíjania Metóda testu vybíjania spočíva v nepretržitom vybíjaní konštantným prúdom až do vypínacieho napätia batérie, vynásobením času použitého týmto procesom vybíjania hodnotou veľkosti vybíjacieho prúdu, to znamená zostávajúcou kapacitou batérie. Metóda vo všeobecnosti používa túto metódu ako metódu kalibrácie batérie SOC alebo pri neskorej údržbe batérie a je relatívne jednoduchá, spoľahlivá a výsledok je relatívne presný bez znalosti hodnoty SOC batérie.

Všetko efektívne. Metóda testovania vybíjania má však dva nedostatky: Po prvé, testovací proces tejto metódy potrebuje veľa času; po druhé, pri použití tejto metódy je potrebné vybrať cieľovú batériu z elektrického vozidla, takže túto metódu nemožno použiť na výpočet batérie v prevádzkovom stave. (3) Metóda napätia v otvorenom obvode je založená na zmene vzťahu medzi otváracím napätím batérie a OCVOTAGE, OCV) a vnútornou koncentráciou lítium-iónových batérií v batérii a nepriamo zodpovedá zodpovedajúcemu vzťahu medzi ňou a batériou SOC.

Pri vykonávaní skutočnej prevádzky je potrebné vybíjať batériu po naplnení batérie s pevným pomerom vybíjania (všeobecne 1c), kým sa vybíjanie nezastaví a vzťah medzi OCV a SOC sa získa podľa procesu vybíjania. Keď je batéria v skutočnom prevádzkovom stave, aktuálnu SOC batérie možno získať nájdením relačnej tabuľky OCV-SoC podľa hodnoty napätia na oboch koncoch batérie. Hoci je táto metóda účinná pre rôzne batérie, existujú aj vlastné poruchy: Po prvé, cieľová batéria sa musí nechať stáť viac ako 1 hodinu pred meraním OCV, čím sa rovnomerne rozdelí vnútorný elektrolyt v batérii, aby sa získalo stabilné koncové napätie; po druhé, batéria má rôznu teplotu alebo rôznu životnosť, hoci otvorený okruh je rovnaký, skutočná hodnota SOC sa môže líšiť a pri dlhodobom používaní tejto metódy nie je zaručené, že výsledok merania bude úplne presný.

Preto je metóda napätia v otvorenom obvode rovnaká ako metóda testu vybíjania, nevzťahuje sa na odhad SOC bežiacej batérie. (4) Kalmanova filtračná metóda Filtračná metóda Kalman je novým typom optimalizovaných autoregresných údajov filtrovaných v "New Achievements of Linear Filtering and Forecasting Theory" v 60. rokoch 20. storočia. algoritmu.

Podstatou algoritmu je, že stav komplexného dynamického systému je možné optimalizovať pre stav komplexného dynamického systému podľa princípu minimálnych stredných hodnôt. Nelineárne dynamické systémy budú lineárne prevedené do stavového modelu systému metódou Kalmanovej filtrácie. Pri aktuálnej aplikácii sa systém aktualizuje o pozorovanú hodnotu aktuálneho času, po ktorej nasleduje pozorovaná hodnota aktuálneho času.

Režim "Forecast - Measurement - Corrected" eliminuje odchýlky a náhodné rušenie systému. Keď sa SOC hnacieho ústrojenstva odhadne pomocou Kalmanovej filtračnej metódy, batéria sa prevedie na model stavového priestoru vo forme energetického systému a SOC sa stane stavovou premennou vo vnútri modelu. Zavedený systém je lineárny diskrétny systém.

Keďže metóda Kalmanovho filtrovania nielenže koriguje počiatočnú chybu systému, ale dokáže účinne potlačiť systémový šum, takže pri odhade SOC napájacích batérií elektrických vozidiel v prevádzkových podmienkach existuje významná aplikačná hodnota. Metóda však má aj dvojbodové defekty: po prvé, metóda Kalmanovej filtrácie odhaduje presnosť SOC do značnej miery závisí od presnosti modelu batérie, samotná pracovná charakteristika je vysoko nelineárna napájacia batéria, v metóde Kalmanovej filtrácie Po linearizácii je nevyhnutné, aby nedošlo k chybe, a ak je model stanovený, odhadovaný výsledok nemusí byť nevyhnutne spoľahlivý; po druhé, použitá metóda je veľmi komplikovaná, množstvo výpočtov je extrémne veľké a vypočítaná doba výpočtu je dlhšia a požiadavky na výkon hardvéru. (5) Metóda neurónovej siete Metóda neurónovej siete je analógový ľudský mozog a jeho neurón používaný na riešenie nového typu algoritmu pre nelineárne systémy.

Nevyžaduje si hĺbkový výskum vnútornej štruktúry batérie, len vopred vyextrahuje veľké množstvo pracovných charakteristík z cieľovej batérie. Zadajte hodnotu SOC v behu z výstupnej vzorky a vložte ju do systému vytvoreného pomocou metódy. Metóda je relatívne jednoduchá v neskoršom spracovaní, to znamená, že sa môže efektívne vyhnúť chybe Kalmanovej filtračnej metódy, aby sa model batérie vytvoril ako linearizácia, a dokáže získať dynamické parametre batérie v reálnom čase.

Predpracovný objem metódy neurónovej siete je však relatívne veľký a na trénovanie systému je potrebné veľké množstvo komplexnejších údajov o cieľovej vzorke. Metóda trénovania údajov a tréningu do značnej miery ovplyvňuje presnosť odhadu SOC. Navyše, pri komplexnom pôsobení teploty batérie, pomeru samovybíjania a starnutia batérie sa metóda používa na odhad hodnoty SOC tej istej sady batérií na dlhú dobu a jej presnosť bude tiež veľkou zľavou.

Preto táto metóda nie je veľmi bežná pri práci na odhade SOC napájacej batérie.