Ki jan yo estime eta a nan chaj?
SOC estimasyon
Eta a chaj (SOC) nan yon batri se youn nan paramèt ki pi enpòtan pandan itilizasyon batri. Paske SOC afekte pa faktè tankou pousantaj chaj/egzeyat (aktyèl), tanperati, pwòp tèt ou-egzeyat, ak aje, pil yo montre gwo nonlinearite pandan itilizasyon, sa ki fè estimasyon SOC egzak difisil.
Metòd estimasyon SOC
Souvan itilizeMetòd estimasyon SOCenkli metòd eksperyans egzeyat, metòd entegrasyon anpè-èdtan, metòd vòltaj sikwi louvri, metòd vòltaj chaj, metòd rezistans entèn, metòd rezo neral, ak metòd filtraj Kalman.
1) Metòd eksperyans egzeyat. Metòd eksperyans egzeyat la se metòd estimasyon SOC ki pi serye. Li sèvi ak yon aktyèl konstan pou egzeyat kontinyèl, ak pwodwi a nan aktyèl la egzeyat ak tan se chaj ki rete a. Metòd eksperyans egzeyat la souvan itilize nan laboratwa epi li aplikab a tout pil, men li gen de dezavantaj enpòtan: premyèman, li mande pou yon gwo kantite tan; dezyèmman, operasyon batri a dwe entèwonp. Metòd eksperyans egzeyat la pa apwopriye pou machin elektrik an mouvman, men li ka itilize pou antretyen nan pil machin elektrik.
2)Metòd entegrasyon anpè-èdtan. Metòd entegrasyon anpè-èdtan se metòd estimasyon SOC ki pi souvan itilize. Sepandan, metòd sa a gen pwoblèm sa yo: kòrèkmezi aktyèl lamennen nan devyasyon kalkil SOC, ak erè akimile sou tan epi yo vin pi gwo; chaj-efikasite egzeyat batri a dwe konsidere; erè yo pi gwo nan kondisyon tanperati ki wo-oswa lè batri a varye vyolans. Yo ka rezoud mezi aktyèl ki pa egzak lè w itilize detèktè aktyèl ki gen gwo -pèfòmans, men pri a ogmante; pou rezoud efikasite chaj-dechajman mande pou metrize yon gwo kantite done eksperimantal ak etabli fòmil anpirik pou efikasite chaj-dechajman. Metòd entegrasyon anpè-èdtan yo ka itilize pou tout pil machin elektrik yo. Si mezi aktyèl la egzat epi gen ase done pou eta estimasyon inisyal la, li kapab yon metòd estimasyon SOC ki senp epi serye.
3) Louvri -metòd vòltaj sikwi. Vòltaj sikwi louvri yon batri nan fen dechaj la se tou pre fòs elektwomotè batri a. Fòs elektwomobil yon batri asid cobalt-se yon fonksyon konsantrasyon elektwolit, ki diminye pwopòsyonèlman ak egzeyat batri a, kidonk vòltaj sikwi louvri-yo ka itilize pou estime SOC. Linearite vòltaj sikwi ouvè a kont relasyon SOC pou pil MH/Ni ak pil ityòm-ion pa bon menm jan ak pil asid cobalt-, men relasyon korespondan yo ka toujou itilize pou estime SOC, espesyalman ak pi bon rezilta nan kòmansman ak nan fen chaj. Yon dezavantaj enpòtan nan metòd vòltaj sikwi louvri -la se ke batri a bezwen repoze pou yon tan long pou estabilize vòltaj la, epi li pran plizyè èdtan oswa menm plis pase dis èdtan pou eta a batri refè soti nan operasyon an estabilite, ki lakòz sèten difikilte nan mezi; detèmine konbyen tan pou repoze tou se yon pwoblèm, kidonk metòd sa a lè yo itilize pou kont li se sèlman apwopriye pou machin elektrik nan eta a ki estasyone. Metòd vòltaj -sikwi ouvè a gen bon pèfòmans estimasyon SOC nan kòmansman ak nan fen chaj epi li souvan itilize ansanm ak metòd entegrasyon anpè-èdtan.
4) Metòd vòltaj chaj. Nan moman egzeyat la kòmanse, vòltaj la chanje rapidman soti nan eta vòltaj sikwi louvri-a eta vòltaj chaj la. Lè aktyèl chaj batri a rete konstan, modèl varyasyon vòltaj chaj la ak SOC sanble ak vòltaj sikwi louvri -ak SOC. Avantaj nan metòd vòltaj chaj la se ke li ka estime SOC a nan pake batri a an tan reyèl epi li gen bon rezilta pandan konstan -egzeyat aktyèl la. Nan aplikasyon pratik, vòltaj batri chofè a pote difikilte pou itilize vòltaj chaj. Pou rezoud pwoblèm sa a, yon modèl matematik nan done vòltaj batri, endepandan vòltaj chaj dinamik, ak SOC bezwen; Se poutèt sa, metòd vòltaj chaj la raman aplike nan machin reyèl men yo souvan itilize kòm yon kritè pou chaj batri -koupe egzeyat.
5) Metòd Rezistans Entèn. Rezistans entèn batri divize an rezistans entèn AC ak rezistans entèn DC, tou de ki gen rapò ak SOC (Eta chaj). Batri AC enpedans se yon fonksyon transfè ant vòltaj batri ak aktyèl, yon varyab konplèks ki reprezante rezistans batri a nan aktyèl AC, epi li mezire lè l sèvi avèk yon mèt enpedans AC. Batri AC enpedans anpil afekte pa tanperati; si pou mezire li nan yon eta sikwi louvri apre batri a fin regle oswa pandan chaje ak dechaje se kontwovèsyal ak raman itilize nan machin aktyèl yo. DC rezistans entèn reprezante rezistans batri a nan DC aktyèl, ki egal a rapò a nan chanjman nan vòltaj batri a chanjman nan aktyèl la sou yon peryòd tan trè kout. Nan mezi aktyèl, batri a chaje oswa dechaje nan yon aktyèl konstan kòmanse nan yon eta sikwi louvri-; diferans ki genyen ant vòltaj chaj la ak vòltaj sikwi louvri -nan menm peryòd tan an, divize pa valè aktyèl la, se DC rezistans entèn la. Pou pil plon-asid, rezistans entèn DC ogmante anpil nan dènye etap yo nan egzeyat epi yo ka itilize pou estime SOC batri a; varyasyon DC rezistans entèn batri MH/Ni ak ityòm-ion pil diferan de pil plon-asid epi yo itilize mwens souvan. Gwosè rezistans entèn DC a afekte pa peryòd tan kalkil la. Si peryòd tan an pi kout pase 10ms, se sèlman rezistans ohmik entèn yo ka detekte; si peryòd tan an pi long, rezistans entèn la vin pi konplèks. Avèk presizyon mezire rezistans entèn yon sèl selil difisil, ki se yon dezavantaj nan metòd DC rezistans entèn la. Metòd rezistans entèn la apwopriye pou estime eta chaj (SOC) yon batri nan etap yo pita nan egzeyat epi li ka itilize ansanm ak metòd entegrasyon anpè-èdtan.
6) Metòd rezo neral. Yon batri se yon sistèm ki pa lineyè, epi li difisil pou etabli yon modèl matematik egzat pou pwosesis chaj-dechaj li. Rezo neral posede karakteristik fondamantal ki pa lineyè, estrikti paralèl, ak kapasite aprantisaj. Yo ka pwodwi rezilta korespondan pou eksitasyon ekstèn epi konsa simulation karakteristik dinamik batri yo estime SOC. Yon rezo neral tipik 3-kouch yo souvan itilize pou estime SOC batri: kantite newòn nan kouch opinyon ak pwodiksyon detèmine pa kondisyon aktyèl pwoblèm yo epi jeneralman se yon fonksyon lineyè; kantite newòn nan kouch kache a depann de konpleksite pwoblèm nan ak presizyon analiz ki nesesè yo. Varyab antre souvan itilize pou estime SOC batri yo enkli vòltaj, aktyèl, akimile kapasite egzeyat, tanperati, rezistans entèn, ak tanperati anbyen. Kit seleksyon varyab opinyon rezo neral la apwopriye epi si kantite varyab apwopriye dirèkteman afekte presizyon modèl la ak chaj enfòmatik la. Metòd rezo neral la aplikab pou plizyè pil, men dezavantaj li yo se ke li mande pou yon gwo kantite done referans pou fòmasyon, epi erè estimasyon an afekte anpil pa done fòmasyon ak metòd fòmasyon.
7) metòd filtre Kalman. Lide debaz teyori filtre Kalman se fè estimasyon pi bon nan eta a nan yon sistèm dinamik nan sans divèjans minimòm. Lè yo aplike nan estimasyon SOC batri a, batri a konsidere kòm yon sistèm dinamik ak SOC se youn nan eta entèn li yo. Rechèch sou metòd filtre Kalman pou estime SOC batri a sèlman kòmanse nan dènye ane yo. Metòd sa a apwopriye pou pil divès kalite epi, konpare ak lòt metòd, se patikilyèman apwopriye pou estimasyon SOC nan pake batri machin elektrik ak gwo fluctuations aktyèl. Li non sèlman bay estimasyon SOC la, men tou li bay erè estimasyon SOC la. Sepandan, dezavantaj nan metòd sa a se ke algorithm a se twò konplèks epi li mande gwo kapasite enfòmatik nan sistèm nan, kidonk li poko antre nan etap nan pratik.
Atravè rechèch apwofondi-sou diferan metòd estimasyon SOC, yo te chwazi metòd entegrasyon anpè-èdtan yo okòmansman kòm baz. Lè yo mezire ak presizyon batri aktyèl la, konbine avèk metòd vòltaj sikwi louvri -ak konsidere faktè tankou chaj batri-efikasite egzeyat, tanperati, aje, ak pwòp tèt ou-egzeyat, jesyon dinamik nan batri a pouvwa nan machin elektrik pi bon kalite reyalize. Pou machin elektrik pi bon kalite, pake batri a fonksyone nan yon eta -plen ak plen-dechaj, ak pi fò nan pwosesis chaje a se konstan-chaj aktyèl. Apre chaje fin ranpli, gen yon pwen detèminasyon valè inisyal relativman estab (lè chaje a fini, SOC se 100% oswa yon ti kras twò chaje). Si chaj -efikasite chaj batri a trè wo (pi wo pase 95%), efikasite chaj-egzeyat la ka apwoksimatif kòm 1 oswa egal a yon sèten valè konstan. Sèvi ak metòd sa a pou kalkile SOC ka reyalize rezilta relativman bon. Erè akimile nan chak sik chaj-dechaje fondamantalman elimine lè pwochen chaj la fini ansanm ak rekalibrasyon valè SOC inisyal la.
Lè w fè mezi gwo-presizyon sou vòltaj batri, aktyèl, ak enfòmasyon sou tanperati pou asire presizyon nan opinyon estimasyon SOC yo; pa etabli yon modèl batri efikas atravè analiz teyorik ak ekipman done eksperimantal; pa korije SOC nan fen chaj ak egzeyat pou elimine erè SOC akimile; epi lè nou konsidere chaj batri-faktè efikasite egzeyat, tanperati, aje, ak efè pwòp tèt ou-dechaj, yo reyalize gwo-estimasyon presizyon SOC sistèm. Eta batri-de-algorithm estimasyon chaj yo montre nan Figi 17-12.
(1) SOC inisyal valè metòd kalkilYo jwenn valè inisyal SOC a lè yo miltipliye SOC ki estoke nan kouran -kouche ak SOC ki te jwenn nan tab rechèch tanperati-OCV-SOC la pa yon koyefisyan ki gen rapò ak tan sistèm nan offline. Valè inisyal SOC la dwe li chak fwa sistèm lan limen.
(2) Kalkil valè SOC selil endividyèl ak koreksyon valè SOC selil endividyèl ki baze sou valè SOHKapasite batri a jwenn lè w gade tab la lè l sèvi avèk tanperati ak kouran chaje, epi li korije kapasite batri a lè w ap gade tab la lè l sèvi avèk SOH. Kouran an entegre lè l sèvi avèk metòd anpè-èdtan epi apre sa divize pa kapasite pou jwenn valè chanjman SOC la. Yo ajoute valè chanjman SOC la nan valè inisyal la pou jwenn valè SOC selil endividyèl la.
(3) Kalkil pake batri SOCSi sistèm lan limen ankò, valè inisyal li SOC la pran kòm SOC pake batri a; si nan kondisyon egzeyat, SOC pake batri a li valè minimòm nan mitan SOC selil endividyèl yo; si nan kondisyon chaje ak chaje pa fini, pake batri SOC la li valè maksimòm modil SOC la; si nan kondisyon chaje epi chaje fini, SOC batri a mete sou 1.
(4)Metòd koreksyon SOC selil endividyèl nan fen chaj / egzeyatSi sistèm nan nan kondisyon chaje ak pake batri SOC a pi gran pase 0.8, sistèm nan defini kòm yo te nan fen chaj; si sistèm nan nan kondisyon egzeyat ak pake batri SOC a se mwens pase 0.3, sistèm nan defini kòm yo te nan fen dechaj. Si sistèm nan nan fen chaj/egzeyat, SOC la bezwen korije. Metòd kalkil SOC nan fen chaj / egzeyat se pou jwenn valè SOC la lè w ap gade tab la lè l sèvi avèk tanperati, chaj / egzeyat aktyèl, ak vòltaj.
