Métodos de cálculo SOC

Que é SOC?

O estado de carga (SOC) dunha batería é a relación da carga actual dispoñible para a capacidade de carga total, normalmente expresada en porcentaxe. Calcular con precisión o SOC é crucial nunSistema de xestión de baterías (BMS)xa que axuda a determinar a enerxía restante, xestionar o uso da batería econtrolar os procesos de carga e descarga, estendendo así a vida útil da batería.

Os dous métodos principais empregados para calcular SOC son o método de integración actual e o método de tensión de circuíto aberto. Ambos teñen as súas vantaxes e desvantaxes e cada un introduce certos erros. Polo tanto, en aplicacións prácticas, estes métodos adoitan combinarse para mellorar a precisión.

 

1. Método de integración actual

O método de integración actual calcula o SOC integrando as correntes de carga e descarga. A súa vantaxe reside na súa sinxeleza, sen requirir calibración. Os pasos son os seguintes:

1. Grava o SOC ao comezo da carga ou descarga.
2. Mide a corrente durante a carga e a descarga.
3. Integra a corrente para atopar o cambio no cargo.
4. Calcula o SOC actual usando o SOC inicial e o cambio de carga.

A fórmula é:

Soc = SOCT inicial+q∫ (i⋅DT)

ondeI é a corrente, Q é a capacidade da batería e DT é o intervalo de tempo.

É importante ter en conta que debido á resistencia interna e outros factores, o método de integración actual ten un grao de erro. Ademais, require períodos máis longos de carga e descarga para obter resultados máis precisos.

 

2. Método de tensión de circuíto aberto

O método de tensión de circuíto aberto (OCV) calcula o SOC medindo a tensión da batería cando non hai carga. A súa sinxeleza é a súa principal vantaxe xa que non require medición actual. Os pasos son:

1. Establecer a relación entre SOC e OCV en función do modelo de batería e dos datos do fabricante.
2. Mide o OCV da batería.
3. Calcula o SOC usando a relación SOC-OCV.

Teña en conta que a curva SOC-OCV cambia co uso e a vida útil da batería, requirindo unha calibración periódica para manter a precisión. A resistencia interna tamén afecta a este método e os erros son máis significativos nos estados de alta descarga.

 

3. Combinando os métodos de integración actual e OCV

Para mellorar a precisión, a miúdo combínanse os métodos de integración actual e OCV. Os pasos para este enfoque son:

1. Use o método de integración actual para rastrexar a carga e descarga, obtendo SOC1.
2. Mide o OCV e use a relación SOC-OCV para calcular SOC2.
3. Combina SOC1 e SOC2 para obter o SOC final.

A fórmula é:

SOC = K1⋅SOC1+K2⋅SOC2

ondeK1 e K2 son coeficientes de peso que suman a 1. A elección dos coeficientes depende do uso da batería, do tempo de proba e da precisión. Normalmente, K1 é maior para probas de carga/descarga máis longas, e K2 é maior para medicións de OCV máis precisas.

Necesítanse calibración e corrección para garantir a precisión á hora de combinar métodos, xa que a resistencia interna e a temperatura tamén impactan os resultados.

 

Conclusión

O método de integración actual e o método OCV son as técnicas principais para o cálculo de SOC, cada unha cos seus propios pros e contras. A combinación de ambos os métodos pode mellorar a precisión e a fiabilidade. Non obstante, a calibración e a corrección son esenciais para a determinación do SOC precisa.