Муқоисаи усулҳои пешгӯӣ барои пур кардани ҳолати пуркунии батареяи литий (SOC) усули пешгӯии муқоиса

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Umhlinzeki Wesiteshi Samandla Esiphathekayo

Аввалан, ҳолати заряд (SOC) маънои онро дорад, ки SOC ҳолати барқ ​​аст, ба ҳолати заряди батарея ишора мекунад. Аз паҳлӯҳои гуногун ба монанди нерӯи барқ, энергия ва ғайра, SOC маъноҳои мухталиф дорад.

SOC-и Федератсияи пешрафтаи батареяҳои ИМА (USABC) ба таври васеъ истифода шудааст, яъне таносуби иқтидори номиналӣ дар қувваи боқимонда ва ҳамон шароит дар суръати муайяни разряд. Формулаи мувофиқи ҳисоб ин аст: qm, иқтидори максималии разряд ҳангоми хол кардани батарея аз рӯи ҷараёни доимии I; Q (дар) дар вақти T аст, батарея батареяро дар зери батарея дар зери батарея мебарорад. Дуюм, усули пешгӯии ҳолати заряди батареяи литий-ион Ҳолати пуркунии батареяи литий-ион яке аз параметрҳои муҳими системаи идоракунии батарея, балки инчунин асоси стратегияи назорати пуркунии барқ ​​ва холӣ дар кори мувозинати тамоми мошин ва батарея мебошад.

Аммо аз сабаби мураккабии худи аккумулятори литий-ион ҳолати кандашудаи онро бо роҳи ченкунии мустақим ба даст овардан мумкин нест, танҳо аз рӯи хусусиятҳои муайяни берунии батарея, ба монанди муқовимати дохилии батарея, шиддати занҷири кушод, ҳарорат, ҷараён ва ғайра. параметрҳои алоқаманд, бо истифода аз параметрҳои алоқаманд. Каҷи хос ё формулаи ҳисобкунӣ барои анҷом додани кори пешгӯӣ дар ҳолати заряд.

Баҳодиҳии ҳолати заряди батареяи литий-ион ғайрихаттӣ аст. Дар айни замон, усули маъмултарини таҷриба барои разряд, усули шиддати кушода, нуқтаҳои бехатарӣ, усули филтркунии Калман, усули шабакаи нейрон ва ғайра муҳим аст. 1 Принсипи усули озмоиши разряди таҷрибавӣ аз он иборат аст, ки батареяро дар ҳолати разряди бефосила дар ҷараёни доимӣ ҳисоб кунед, миқдори разрядро ҳангоми расидан ба шиддати қатъшавӣ ҳисоб кунед.

Қимати коркарди пешакии арзиши доимии ҷорӣ ва вақти холӣ, ки ҳангоми холӣ кардани арзиши қувваи разряд истифода мешавад. Усули озмоиши разряд аксар вақт ҳолати пуркунии батареяро дар шароити лабораторӣ ҳисоб мекунад ва бисёре аз истеҳсолкунандагони батарея низ барои санҷиши батарея аз усули холӣ истифода мебаранд. Бартарии назарраси он дар он аст, ки усул оддӣ аст ва дақиқии ҳисобкунӣ нисбатан баланд аст.

Камбудӣ низ қайд карда мешавад: бор кардан мумкин нест ва миқдори зиёди вақти ченкуниро ишғол кардан мумкин нест ва ҳангоми андозагирии холӣ батарея бояд қатъ карда шавад, то батарея офлайн ҷойгир карда шавад, бинобар ин онро онлайн чен кардан мумкин нест. Аккумулятори электрикии мошин дар ҳолати корӣ кор мекунад ва ҷараёни разряди он доимӣ нест, ин усул татбиқ карда намешавад. Бо вуҷуди ин, усули озмоиши разрядро дар муайян кардани таъмири батарея ва модели параметр истифода бурдан мумкин аст.

2 Усули шиддати ноқилҳои кушод Батарея пас аз муддати тӯлонӣ нисбатан устувор аст ва муносибати функсионалии байни шиддати занҷири кушода ва ҳолати пуркунандаи батарея низ нисбатан устувор аст. Агар шумо хоҳед, ки арзиши ҳолати пуркунии батареяро гиред, ба шумо танҳо лозим аст, ки шиддати занҷири кушодаро дар ҳар ду канори батарея чен кунед ва маълумоти мувофиқро дар муқобили хатти OCV-SOC гиред. Бартарии усули шиддати микросхемаҳои кушода ин аст, ки оддӣ кор кунад, танҳо чен кардани харитаи каҷи хусусияти назорати арзиши шиддати кушода барои ба даст овардани арзиши ҳолати заряд.

Бо вуҷуди ин, бисёр камбудиҳо вуҷуд доранд: Пеш аз ҳама, барои ба даст овардани арзишҳои дақиқ, он бояд шиддати батареяро дар ҳолати нисбатан мӯътадил созад, аммо батарея аксар вақт иҷозат дода мешавад, ки барои муддати тӯлонӣ истода бошад, то талаботи мониторинги вақти воқеӣ қонеъ карда нашавад. Таваққуфгоҳи дарозмуддати мошини барқӣ. Вақте ки таносуби пуркунии батарея гуногун аст, азбаски тағйирёбии ҷараён шиддати кушодашавии батареяро тағир медиҳад, шиддати кушодаи бастаи батарея номувофиқ аст, то қувваи боқимондаи пешбинишуда ва қувваи боқимондаи воқеии батарея инҳирофи калон дошта бошад.

3 AmateThe Points Қонуни интегралии Фаронса истифодаи дохили батареяро мувофиқи баъзе хусусиятҳои берунии система, аз қабили ҷараён, вақт, ҷуброни ҳарорат ва ғайра, бо ҳамгироии вақт ва ҷараён, баъзан баъзе ҷуброн илова мекунад Омил барои ҳисоб кардани ҳаҷми умумии қувваи аз батарея ҷорӣшуда ҳисоб карда мешавад, то ҳолати пуркунии батареяро ҳисоб кунад. Дар айни замон, вақти кор дар системаҳои идоракунии батарея васеъ истифода мешавад.

Формулаи ҳисобкунии усули нуқтаҳои бехатарӣ чунин аст: Формула, SOC0 - арзиши ибтидоии барқи ҳолати заряди батарея; CE - иқтидори номиналии батарея; i (t) ҷараёни заряд ва разряди батарея дар вақти T; Т - вақти барқ ​​ва разряд; η коэффисиенти суръати барқ ​​ва разряд аст ва онро коэффисиенти самаранокии Каллен меноманд, ки сарфи қувваи батареяро дар дохили батарея ҳангоми ҷараёни пуркунӣ ва холӣ ифода мекунад, ки дар маҷмӯъ ба омили афзоиш ва ислоҳи ҳарорати разряд асос ёфтааст. Бартарии қонуни интегралии бехатарӣ дар он аст, ки маҳдудияти худи батарея нисбатан хурд аст, усули ҳисоб оддӣ, боэътимод аст ва метавонад дар вақти воқеӣ ҳолати пуркунии батареяро ҳисоб кунад. Камбудӣ дар он аст, ки азбаски усули ҳисобкунии бехатарӣ дар идоракунӣ ошкор карда мешавад, агар дақиқии ҷамъоварии ҷараён баланд набошад, ҳолати ибтидоии заряди додашуда хатогии муайян дорад ва бо дароз кардани вақти кори система хато тадриҷан ҷамъ мешавад ва ҳамин тавр ба натиҷаи пешгӯии ҳолати заряд таъсир мерасонад.

Ва азбаски усули нуқтаҳои бехатарӣ танҳо аз хусусиятҳои берунӣ таҳлил карда мешавад, дар бисёр пайванд хатогии муайян вуҷуд дорад. Инро аз формулаи хисоби усули нуктахои бехатарй дидан мумкин аст ва кувваи аввалини батарея ба дурустии натичахои хисоб таъсири калон мерасонад. Барои беҳтар кардани дақиқии ченкунии ҷорӣ, сенсорҳои ҷараёни баландсифат одатан чен карда мешаванд, аммо ин зиёд карда мешавад.

Бо ин мақсад, бисёре аз олимон усули шиддати занҷири кушодро истифода бурданд, дар ҳоле ки усули интегралии бехатарии татбиқ, дар якҷоягӣ бо ҳарду. Усули шиддати ноқилҳои кушода барои ҳисоб кардани ҳолати ибтидоии заряди батарея истифода мешавад ва усули интегралии ислоҳ дар вақти воқеӣ истифода мешавад ва омилҳои ислоҳро барои беҳтар кардани дақиқии ҳисоб илова мекунад. 4 Усули филтркунии Калман. Алгоритми филтркунии Калман як баҳодиҳии ҳадди ақали эквивалентии назарияи фазои ҳолати домени вақт мебошад, ки ба категорияи баҳодиҳии оморӣ тааллуқ дорад ва макрос барои кам кардан ва рафъи таъсири садо ба сигнали мушоҳида мебошад.

Асос беҳтарин аст. Тахмин меравад, ки вуруди система барои тағирёбандаҳои вазъият дар асоси бино дуруст аст. Принсипи асосии ин алгоритм аз он иборат аст, ки модели фазои ҳолати садо ва сигнал ҳамчун модели алгоритмӣ ҳангоми чен кардани арзиши мушоҳидашавандаи вақти ҷорӣ ва арзиши тахминии вақти гузашта ва нав кардани арзёбии тағирёбандаи ҳолати.

Алгоритми филтркунии Карман ҳолати назарраси заряди батареяи литий-ионро пешгӯӣ мекунад ва барои ислоҳ кардани арзиши пешгӯии пешакӣ арзиши шиддати ченшударо истифода мебарад. Бартарии усули филтркунии Калман дар он аст, ки компютер барои коркарди оперативии маълумот дар вақти воқеӣ мувофиқ аст, доираи васеи татбиқ, метавонад барои системаҳои ғайрихаттӣ истифода шавад ва ба пешгӯии ҳолати заряди мошинҳои барқӣ ҳангоми рондан таъсири хуб мерасонад. Камбудии усули филтркунии Калман дар он аст, ки дурустии модели батарея вобаста аст, бо мақсади беҳтар кардани дақиқӣ ва дақиқии натиҷаҳои пешгӯии алгоритм, сохтани модели боэътимоди батарея.

Ба гайр аз ин, алгоритми усули филтркунии Калман мураккабтар аст, бинобар ин микдори хисоббарории он нисбатан калон буда, кори баланди оператор дорад. 5 Мақсади шабакаи неврологии шабакаи нейронӣ тақлид кардани рафтори зеҳнии инсон тавассути сохтори мувозӣ ва қобилияти омӯзиши қавӣ барои ба даст овардани ифодаи маълумот ва метавонад ҳангоми ҳаяҷони беруна посухи мувофиқи натиҷаро диҳад ва харитаи хуби ғайрихаттӣ созад. Принсипи усули шабакаи нейронӣ ба ҳолати батареяи литий-ион татбиқ карда мешавад: маълумоти беруна ба монанди миқдори зиёди шиддатҳои мувофиқ, ҷараёнҳо ва маълумоти ҳолати заряди батарея ҳамчун намунаи омӯзишӣ ва самти пешбарии иттилоот дар худи шабакаи нейрон истифода мешаванд.

Паҳншавии баръакси паҳншавӣ ва интиқоли хатогӣ омӯзиш ва тағирдиҳии такрорӣ, вақте ки ҳолати пешбинишудаи заряд ба доираи хатогиҳои талаботи тарҳрезӣ мерасад, тавассути ворид кардани маълумоти нав барои ба даст овардани арзиши пешгӯии ҳолати заряди батарея. Бартарии усули шабакаи нейронро метавон барои арзёбии ҳолати мусбати батареяҳои гуногун арзёбӣ кард. Он ба таври васеъ татбиқ карда мешавад.

Модели мушаххаси математикиро таъсис надиҳед. Тағйироти мураккаби кимиёвӣ дар батареяро ба назар нагиред, танҳо намунаи мувофиқро интихоб кунед ва модели беҳтари шабакаи нейронро таъсис диҳед, ҳар қадар маълумоти намунавӣ зиёдтар бошад, дурустии баҳодиҳии он баландтар мешавад; долати заряди аккумуляторро дар дама вакт муайян кардан мумкин аст. Камбудии усули шабакаи нейронӣ дар он аст, ки дақиқӣ, иқтидори намунавӣ ва тақсимоти намунаи намунаҳои маълумот, иқтидори намуна ва усулҳои тақсим ва омӯзиши намуна ба батареяи батарея таъсири зиёд доранд.

Сеюм, ҷамъбасти ин коғаз барои муқаддимаи оддӣ бо усули пешгӯии кунунии якчанд зарядҳои муҳими батареяи литий-ион, ва бартариятҳо ва нуқсонҳои дахлдори онҳоро ба таври муфассал таҳлил мекунад. Дар айни замон, усули ҳамгироӣ ҳамчун усули пешгӯии ҳолати мусбӣ истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, аз сабаби маҳдудиятҳои нуқтаҳои бехатарии нуқтаи бехатарӣ, он аксар вақт бо усулҳои дигар, аз қабили шиддатҳои кушода ва усулҳои дигар барои санҷиши заряди ибтидоии батареяи литий-ион анҷом дода мешавад.

Аз нуқтаи назари тамоюлҳои рушд, омилҳои пешгӯии ҳолати зарядноки батареяи литий-ион торафт фарогиранд ва усулҳои пешгӯии истифодашуда аксар вақт истифодаи ҳамаҷонибаи якчанд усулҳо мебошанд, ки натиҷаҳои пешгӯиро дақиқтар мекунанд. Гузашта аз ин, дар айни замон модели схемаи эквивалентии батареяи литий-иониро таҳия карда истодааст, ки он ба воқеият наздиктар аст, то дақиқии пешгӯии нерӯи барқ ​​​​минбаъд такмил дода шавад.