Métodos de cálculo de SOC

Que é o SOC?

O estado de carga (SOC) dunha batería é a relación entre a carga actual dispoñible e a capacidade de carga total, normalmente expresada como porcentaxe. Calcular con precisión o SOC é fundamental 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, prolongando así a vida útil da batería.

Os dous métodos principais utilizados para calcular SOC son o método de integración de corrente e o método de tensión en circuíto aberto. Ambos teñen as súas vantaxes e inconvenientes, 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, non precisa de calibración. Os pasos son os seguintes:

1. Grave o SOC ao comezo da carga ou descarga.
2. Mida a corrente durante a carga e a descarga.
3. Integra a corrente para atopar o cambio de carga.
4. Calcula o SOC actual utilizando o SOC inicial e o cambio de carga.

A fórmula é:

SOC=SOC 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 certo grao de erro. Ademais, require períodos máis longos de carga e descarga para conseguir resultados máis precisos.

 

2. Método de tensión en circuíto aberto

O método de voltaxe en 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 precisa medición de corrente. Os pasos son:

1. Establece a relación entre SOC e OCV en función do modelo de batería e dos datos do fabricante.
2. Mida o OCV da batería.
3. Calcula o SOC mediante a relación SOC-OCV.

Teña en conta que a curva SOC-OCV cambia co uso e a vida útil da batería, polo que é necesario 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 e OCV actuais

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

1. Use o método de integración actual para rastrexar a carga e a descarga, obtendo SOC1.
2. Mide o OCV e utiliza 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 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.

A calibración e a corrección son necesarias para garantir a precisión ao combinar métodos, xa que a resistencia interna e a temperatura tamén afectan os resultados.

 

Conclusión

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