SOC გაანგარიშების მეთოდები

რა არის SOC?

ბატარეის დატენვის მდგომარეობა (SOC) არის მიმდინარე დატენვის თანაფარდობა დატენვის მთლიან მოცულობასთან, ჩვეულებრივ გამოხატული პროცენტულად. SOC-ის ზუსტი გაანგარიშება გადამწყვეტია აბატარეის მართვის სისტემა (BMS)რადგან ის გვეხმარება დარჩენილი ენერგიის განსაზღვრაში, ბატარეის მოხმარების მართვაში დააკონტროლებს დატენვის და განმუხტვის პროცესებს, რითაც ახანგრძლივებს ბატარეის ხანგრძლივობას.

SOC-ის გამოსათვლელად გამოყენებული ორი ძირითადი მეთოდია მიმდინარე ინტეგრაციის მეთოდი და ღია წრედის ძაბვის მეთოდი. ორივეს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები და თითოეულს აქვს გარკვეული შეცდომები. ამიტომ, პრაქტიკულ აპლიკაციებში, ეს მეთოდები ხშირად კომბინირებულია სიზუსტის გასაუმჯობესებლად.

 

1. მიმდინარე ინტეგრაციის მეთოდი

მიმდინარე ინტეგრაციის მეთოდი ითვლის SOC-ს დამუხტვისა და გამონადენის დენების ინტეგრირებით. მისი უპირატესობა მდგომარეობს მის სიმარტივეში, არ საჭიროებს კალიბრაციას. ნაბიჯები შემდეგია:

1. ჩაწერეთ SOC დამუხტვის ან განმუხტვის დაწყებისას.
2. გაზომეთ დენი დატენვისა და განმუხტვის დროს.
3. დააკავშირეთ დენი, რომ იპოვოთ პასუხისმგებელი ცვლილება.
4. გამოთვალეთ მიმდინარე SOC საწყისი SOC და მუხტის ცვლილების გამოყენებით.

ფორმულა არის:

SOC=საწყისი SOC+Q∫(I⋅dt)​

სადაცI არის დენი, Q არის ბატარეის მოცულობა და dt არის დროის ინტერვალი.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ შიდა წინააღმდეგობის და სხვა ფაქტორების გამო, მიმდინარე ინტეგრაციის მეთოდს აქვს შეცდომის ხარისხი. უფრო მეტიც, უფრო ზუსტი შედეგის მისაღწევად საჭიროა დამუხტვისა და განმუხტვის უფრო ხანგრძლივი პერიოდი.

 

2. ღია წრედის ძაბვის მეთოდი

ღია მიკროსქემის ძაბვის (OCV) მეთოდი ითვლის SOC-ს ბატარეის ძაბვის გაზომვით, როდესაც დატვირთვა არ არის. მისი სიმარტივე მისი მთავარი უპირატესობაა, რადგან არ საჭიროებს მიმდინარე გაზომვას. ნაბიჯები არის:

1. დაამყარეთ კავშირი SOC-სა და OCV-ს შორის ბატარეის მოდელისა და მწარმოებლის მონაცემების საფუძველზე.
2. გაზომეთ ბატარეის OCV.
3. გამოთვალეთ SOC SOC-OCV ურთიერთობის გამოყენებით.

გაითვალისწინეთ, რომ SOC-OCV მრუდი იცვლება ბატარეის მოხმარებასთან და სიცოცხლის ხანგრძლივობასთან ერთად, რაც საჭიროებს პერიოდულ კალიბრაციას სიზუსტის შესანარჩუნებლად. შიდა წინააღმდეგობა ასევე მოქმედებს ამ მეთოდზე და შეცდომები უფრო მნიშვნელოვანია მაღალი გამონადენის პირობებში.

 

3. მიმდინარე ინტეგრაციისა და OCV მეთოდების შერწყმა

სიზუსტის გასაუმჯობესებლად, მიმდინარე ინტეგრაციის და OCV მეთოდები ხშირად გაერთიანებულია. ამ მიდგომის ნაბიჯები შემდეგია:

1. გამოიყენეთ მიმდინარე ინტეგრაციის მეთოდი, რათა თვალყური ადევნოთ დატენვას და განმუხტვას, მიიღოთ SOC1.
2. გაზომეთ OCV და გამოიყენეთ SOC-OCV კავშირი SOC2-ის გამოსათვლელად.
3. შეუთავსეთ SOC1 და SOC2 საბოლოო SOC-ის მისაღებად.

ფორმულა არის:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

სადაცk1 და k2 არის წონის კოეფიციენტები, რომლებიც ჯამდება 1-ზე. კოეფიციენტების არჩევანი დამოკიდებულია ბატარეის მოხმარებაზე, ტესტირების დროსა და სიზუსტეზე. როგორც წესი, k1 უფრო დიდია უფრო ხანგრძლივი დატენვის/დამუხტვის ტესტებისთვის, ხოლო k2 უფრო დიდია უფრო ზუსტი OCV გაზომვებისთვის.

კალიბრაცია და კორექტირება საჭიროა მეთოდების შერწყმისას სიზუსტის უზრუნველსაყოფად, რადგან შიდა წინააღმდეგობა და ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს შედეგებზე.

 

დასკვნა

ინტეგრაციის ამჟამინდელი მეთოდი და OCV მეთოდი არის SOC გაანგარიშების ძირითადი ტექნიკა, თითოეულს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ორივე მეთოდის კომბინირებამ შეიძლება გაზარდოს სიზუსტე და საიმედოობა. თუმცა, კალიბრაცია და კორექტირება აუცილებელია SOC-ის ზუსტი განსაზღვრისთვის.