שיטות חישוב SOC

מה זה SOC?

מצב המטען של הסוללה (SOC) הוא היחס בין המטען הנוכחי העומד לרשות כושר המטען הכולל, שבא לידי ביטוי בדרך כלל כאחוז. חישוב מדויק של ה- SOC הוא קריטי ב-מערכת ניהול סוללות (BMS)מכיוון שזה עוזר לקבוע את שאר האנרגיה, ניהול השימוש בסוללות ובקרת תהליכי טעינה ופריקהובכך הרחבת אורך החיים של הסוללה.

שתי השיטות העיקריות המשמשות לחישוב SOC הן שיטת האינטגרציה הנוכחית ושיטת המתח במעגל הפתוח. לשניהם היתרונות והחסרונות שלהם, וכל אחד מהם מציג טעויות מסוימות. לכן, ביישומים מעשיים, לרוב משולבים שיטות אלה לשיפור הדיוק.

 

1. שיטת האינטגרציה הנוכחית

שיטת האינטגרציה הנוכחית מחשבת את ה- SOC על ידי שילוב זרמי הטעינה והפריקה. היתרון שלה טמון בפשטותו, ולא דורש כיול. הצעדים הם כדלקמן:

1. רשמו את ה- SOC בתחילת הטעינה או השחרור.
2. למדוד את הזרם במהלך הטעינה והפרקה.
3. שלב את הזרם כדי למצוא את השינוי האחראי.
4. חשב את ה- SOC הנוכחי באמצעות ה- SOC הראשוני ושינוי האישום.

הנוסחה היא:

SOC = SOC ראשוני+Q∫ (I⋅DT)

אֵיפֹהאני הזרם, Q הוא קיבולת הסוללה, ו- DT הוא מרווח הזמן.

חשוב לציין כי עקב התנגדות פנימית וגורמים אחרים, לשיטת האינטגרציה הנוכחית יש מידה של שגיאה. יתר על כן, זה דורש תקופות ארוכות יותר של טעינה ופריקה כדי להשיג תוצאות מדויקות יותר.

 

2. שיטת מתח במעגל פתוח

שיטת מתח המעירים הפתוחים (OCV) מחשבת את ה- SOC על ידי מדידת מתח הסוללה כאשר אין עומס. הפשטות שלה היא היתרון העיקרי שלה מכיוון שהיא אינה דורשת מדידה שוטפת. הצעדים הם:

1. קבע את הקשר בין SOC ל- OCV על סמך מודל הסוללה ונתוני היצרן.
2. מדוד את ה- OCV של הסוללה.
3. חשב את ה- SOC באמצעות יחסי SOC-OCV.

שים לב כי עקומת ה- SOC-OCV משתנה עם השימוש בסוללה ותוחלת החיים, הדורשת כיול תקופתי כדי לשמור על דיוק. התנגדות פנימית משפיעה גם על שיטה זו, ושגיאות משמעותיות יותר במצבי פריקה גבוהים.

 

3. שילוב שילוב זרם ושיטות OCV

כדי לשפר את הדיוק, לרוב משולבים שילוב השילוב הנוכחי ושיטות ה- OCV. השלבים לגישה זו הם:

1. השתמש בשיטת האינטגרציה הנוכחית כדי לעקוב אחר הטעינה והפרקה, השגת SOC1.
2. מדוד את ה- OCV והשתמש בקשר SOC-OCV כדי לחשב SOC2.
3. שלב את SOC1 ו- SOC2 כדי להשיג את ה- SOC הסופי.

הנוסחה היא:

SOC = K1⋅SOC1+K2⋅SOC2

אֵיפֹהK1 ו- K2 הם מקדמי משקל המסכמים עד ה -1. הבחירה במקדמים תלויה בשימוש בסוללה, זמן בדיקה ודיוק. בדרך כלל, K1 גדולה יותר לבדיקות טעינה/פריקה ארוכות יותר, ו- K2 גדול יותר למדידות OCV מדויקות יותר.

יש צורך בכיול ותיקון כדי להבטיח דיוק בעת שילוב שיטות, שכן התנגדות פנימית וטמפרטורה משפיעים גם על תוצאות.

 

מַסְקָנָה

שיטת האינטגרציה הנוכחית ושיטת OCV הם הטכניקות העיקריות לחישוב SOC, שלכל אחת מהן היתרונות והחסרונות שלה. שילוב של שתי השיטות יכול לשפר את הדיוק והאמינות. עם זאת, כיול ותיקון חיוניים לקביעת SOC מדויקת.