Kaedah Pengiraan SOC

Apakah SOC?

Keadaan Cas (SOC) bateri ialah nisbah cas semasa yang tersedia kepada jumlah kapasiti cas, biasanya dinyatakan sebagai peratusan. Pengiraan SOC yang tepat adalah penting dalamSistem Pengurusan Bateri (BMS)kerana ia membantu menentukan baki tenaga, mengurus penggunaan bateri danmengawal proses pengecasan dan penyahcasan, sekali gus memanjangkan jangka hayat bateri.

Dua kaedah utama yang digunakan untuk mengira SOC ialah kaedah integrasi arus dan kaedah voltan litar terbuka. Kedua-duanya mempunyai kelebihan dan kekurangannya, dan setiap satunya menimbulkan ralat tertentu. Oleh itu, dalam aplikasi praktikal, kaedah ini sering digabungkan untuk meningkatkan ketepatan.

 

1. Kaedah Integrasi Semasa

Kaedah penyepaduan arus mengira SOC dengan menyepadukan arus cas dan nyahcas. Kelebihannya terletak pada kesederhanaannya, tidak memerlukan penentukuran. Langkah-langkahnya adalah seperti berikut:

1. Rekodkan SOC pada permulaan pengecasan atau penyahcasan.
2. Ukur arus semasa pengecasan dan penyahcasan.
3. Integrasikan arus untuk mencari perubahan cas.
4. Kira SOC semasa menggunakan SOC awal dan perubahan cas.

Formulanya ialah:

SOC=SOC awal+Q∫(I⋅dt)​

di manaI ialah arus, Q ialah kapasiti bateri, dan dt ialah selang masa.

Penting untuk diperhatikan bahawa disebabkan oleh rintangan dalaman dan faktor lain, kaedah integrasi semasa mempunyai tahap ralat. Tambahan pula, ia memerlukan tempoh pengecasan dan penyahcasan yang lebih lama untuk mencapai hasil yang lebih tepat.

 

2. Kaedah Voltan Litar Terbuka

Kaedah voltan litar terbuka (OCV) mengira SOC dengan mengukur voltan bateri apabila tiada beban. Kesederhanaannya adalah kelebihan utamanya kerana ia tidak memerlukan pengukuran arus. Langkah-langkahnya ialah:

1. Tentukan hubungan antara SOC dan OCV berdasarkan model bateri dan data pengilang.
2. Ukur OCV bateri.
3. Kira SOC menggunakan hubungan SOC-OCV.

Perhatikan bahawa lengkung SOC-OCV berubah mengikut penggunaan dan jangka hayat bateri, memerlukan penentukuran berkala untuk mengekalkan ketepatan. Rintangan dalaman juga mempengaruhi kaedah ini, dan ralat lebih ketara pada keadaan nyahcas yang tinggi.

 

3. Menggabungkan Integrasi Semasa dan Kaedah OCV

Untuk meningkatkan ketepatan, kaedah integrasi dan OCV semasa sering digabungkan. Langkah-langkah untuk pendekatan ini ialah:

1. Gunakan kaedah integrasi semasa untuk menjejaki pengecasan dan penyahcasan, mendapatkan SOC1.
2. Ukur OCV dan gunakan hubungan SOC-OCV untuk mengira SOC2.
3. Gabungkan SOC1 dan SOC2 untuk mendapatkan SOC akhir.

Formulanya ialah:

#SOC_2_(SOC_1)_(K_1)_⋅SOC_1 + k_2_⋅SOC_2_(SOC_2)_⋅SOC_2 ...

di manak1 dan k2 ialah pekali berat yang berjumlah 1. Pilihan pekali bergantung pada penggunaan bateri, masa ujian dan ketepatan. Biasanya, k1 lebih besar untuk ujian cas/nyahcas yang lebih lama dan k2 lebih besar untuk pengukuran OCV yang lebih tepat.

Penentukuran dan pembetulan diperlukan untuk memastikan ketepatan apabila menggabungkan kaedah, kerana rintangan dalaman dan suhu juga memberi kesan kepada keputusan.

 

Kesimpulan

Kaedah integrasi semasa dan kaedah OCV merupakan teknik utama untuk pengiraan SOC, setiap satu dengan kebaikan dan keburukannya sendiri. Menggabungkan kedua-dua kaedah ini dapat meningkatkan ketepatan dan kebolehpercayaan. Walau bagaimanapun, penentukuran dan pembetulan adalah penting untuk penentuan SOC yang tepat.