SOCとは何ですか?
バッテリーの充電状態 (SOC) は、総充電容量に対する現在の利用可能な充電量の比率であり、通常はパーセントで表されます。 SOC を正確に計算することは、バッテリー管理システム (BMS)残りのエネルギーを確認し、バッテリーの使用状況を管理し、充電および放電プロセスを制御する、したがってバッテリーの寿命が延びます。
SOC の計算に使用される主な方法は、電流積分法と開回路電圧法の 2 つです。どちらにも長所と短所があり、それぞれに特定のエラーが発生します。したがって、実際のアプリケーションでは、これらの方法を組み合わせて精度を向上させることがよくあります。
1. 現在の統合方法
電流積算法は、充電電流と放電電流を積算してSOCを算出します。その利点は、キャリブレーションを必要としないシンプルさにあります。手順は次のとおりです。
- 充電または放電の開始時に SOC を記録します。
- 充電時と放電時の電流を測定します。
- 電流を積分して電荷の変化を求めます。
- 初期SOCと充電変化を使用して現在のSOCを計算します。
式は次のとおりです。
SOC=初期SOC+Q∫(I⋅dt)
どこI は電流、Q はバッテリー容量、dt は時間間隔です。
内部抵抗やその他の要因により、電流積分方法にはある程度の誤差が生じることに注意することが重要です。さらに、より正確な結果を得るには、より長い期間の充電と放電が必要です。
2. 開放電圧法
開回路電圧 (OCV) 法では、無負荷時にバッテリーの電圧を測定することで SOC を計算します。電流測定が不要なため、そのシンプルさが主な利点です。手順は次のとおりです。
- バッテリーのモデルとメーカーのデータに基づいて、SOC と OCV の関係を確立します。
- バッテリーのOCVを測定します。
- SOC-OCV 関係を使用して SOC を計算します。
SOC-OCV 曲線はバッテリーの使用状況と寿命によって変化するため、精度を維持するには定期的な校正が必要であることに注意してください。内部抵抗もこの方法に影響し、高放電状態では誤差がより大きくなります。
3. 電流統合と OCV 手法の組み合わせ
精度を向上させるために、電流積分法と OCV 法が組み合わせられることがよくあります。このアプローチの手順は次のとおりです。
- 電流積算法を使用して充電と放電を追跡し、SOC1 を取得します。
- OCV を測定し、SOC-OCV 関係を使用して SOC2 を計算します。
- SOC1 と SOC2 を組み合わせて、最終的な SOC を取得します。
式は次のとおりです。
SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2
どこk1 と k2 は、合計すると 1 になる重み係数です。係数の選択は、バッテリーの使用量、テスト時間、精度によって異なります。一般に、長時間の充放電テストでは k1 が大きくなり、より正確な OCV 測定では k2 が大きくなります。
内部抵抗と温度も結果に影響を与えるため、メソッドを組み合わせる際の精度を確保するには校正と補正が必要です。
結論
電流積分法と OCV 法は SOC 計算の主要な手法であり、それぞれに独自の長所と短所があります。両方の方法を組み合わせることで、精度と信頼性を向上させることができます。ただし、SOC を正確に決定するには、校正と補正が不可欠です。
投稿日時: 2024 年 7 月 6 日
