Anatomija sistema upravljanja baterijom (BMS)
Procjena stanja napunjenosti baterije (SOC) putem metode integracije amper-sati
01 Matematička formula
Metoda integracije Amper-sata (također poznata kao Coulomb Counting) je široko korištena tehnika za procjenu SOC baterije. Njegov osnovni princip je da integriše struju tokom vremena kako bi se odredila varijacija u SOC-u baterije.
Matematička formula za izračunavanje SOC-a je sljedeća:
gdje:
SOC0: Početni SOC (Stanje naplate)
Qn: Nominalni/Nazivni kapacitet baterije
η: Kulombička efikasnost (računajući efikasnost punjenja/pražnjenja)
I(r): struja u realnom-vremenu (definisana kao pozitivna tokom punjenja i negativna tokom pražnjenja)
02 Detaljan primjer integracije amper{1}}sata
Da bismo temeljno razumjeli mehanizam izračunavanja metode integracije Amper-sata u dinamičkim radnim uslovima, analizirajmo studiju slučaja koja uključuje integraciju struje-u realnom vremenu.
Korak 1: Odredite početni SOC i kapacitet baterije
Pretpostavimo da je početni SOC baterije 100% (status potpuno napunjen) i njen nazivni kapacitet je 100 Ah (Amper{2}}sati).
Korak 2: Snimite struju i vrijeme
Snimite profil struje baterije tokom određenog perioda.
1. sat: Baterija se prazni konstantnom strujom od -5 A.
2nd Hour: Baterija se nastavlja prazniti, a struja se mijenja na -3 A.
3rd Hour: Baterija se puni, a struja se mijenja na +2 A.
Napomena: Struja je negativna tokom pražnjenja i pozitivna tokom punjenja.
Korak 3: Izračunajte promjenu u napunjenosti baterije (\\(Q\\))
Prema formuli za električni naboj:Q=i*t
1. sat: △Q1=-5A×1h =-5Ah
2nd Hour: △Q2=-3A×1h =-3Ah
3rd Hour:△Q3=+2A×1h =+2Ah
Varijacija ukupne naplate: △Q=△Q1+△Q2+△Q3=(-5Ah)+(-3Ah)+(+2Ah) =-6Ah
Korak 4: Izračunajte trenutni SOC
100%SOC=100%+(-6Ah/100Ah)×100%=94%
03 Tok rada kalkulacije
Na osnovu gornjeg primjera, radni tok izračunavanja metode integracije Amper-sati može se sažeti na sljedeći način:
Izmjerite struju: Prvo izmjerite trenutne vrijednosti tokom punjenja i pražnjenja baterije (metode za mjerenje struje su uvedene ranije; zainteresirani čitaoci mogu kliknuti na link na početku članka da ih pogledaju).
Vrijeme snimanja: Zabilježite trenutne vrijednosti zajedno sa njihovim odgovarajućim vremenskim oznakama.
Izračunaj naplatu perioda: Izračunajte promjenu punjenja unutar svakog perioda uzorkovanja ix△t.
Akumuliraj naplatu: Zbrojite varijacije punjenja u svim periodima uzorkovanja.
Procijenite trenutni SOC: Procijenite trenutni SOC na osnovu početne SOC vrijednosti i akumulirane varijacije punjenja.
04 Ključna razmatranja
Preciznost mjerenja struje: Tačnost trenutnih mjerenja direktno utiče na preciznost procjene SOC.
Sticanje nominalnog kapaciteta: Nazivni kapacitet baterije se mora precizno odrediti.
Ograničenja i multi-fuzija algoritama: Metoda integracije Amper-h sati ne može uzeti u obzir efekte temperature baterije, starenja i drugih faktora na kapacitet baterije. U praktičnim primjenama, obično se spaja s drugim metodama (kao što je metoda otvorenog napona [OCV]) kako bi se poboljšala tačnost procjene SOC-a.
