Méthodes de calcul de la SOC

Qu'est-ce que SOC?

L'état de charge d'une batterie (SOC) est le rapport de la charge actuelle disponible pour la capacité de charge totale, généralement exprimée en pourcentage. Le calcul avec précision du SOC est crucial dans unSystème de gestion des batteries (BMS)car il aide à déterminer l'énergie restante, gérer l'utilisation de la batterie etcontrôler les processus de charge et de déchargement, étendant ainsi la durée de vie de la batterie.

Les deux méthodes principales utilisées pour calculer SOC sont la méthode d'intégration de courant et la méthode de tension en circuit ouvert. Les deux ont leurs avantages et leurs inconvénients, et chacun introduit certaines erreurs. Par conséquent, dans les applications pratiques, ces méthodes sont souvent combinées pour améliorer la précision.

 

1. Méthode d'intégration actuelle

La méthode d'intégration actuelle calcule le SOC en intégrant les courants de charge et de décharge. Son avantage réside dans sa simplicité, sans nécessiter d'étalonnage. Les étapes sont les suivantes:

1. Enregistrez le SOC au début de la charge ou de la décharge.
2. Mesurez le courant pendant la charge et la décharge.
3. Intégrez le courant pour trouver le changement en charge.
4. Calculez le SOC actuel à l'aide du SOC initial et du changement de charge.

La formule est:

SOC = SOC initial + q∫ (i⋅dt)

oùI est le courant, Q est la capacité de la batterie et DT est l'intervalle de temps.

Il est important de noter qu'en raison de la résistance interne et d'autres facteurs, la méthode d'intégration actuelle a un degré d'erreur. De plus, cela nécessite des périodes de charge et de décharge plus longues pour obtenir des résultats plus précis.

 

2. Méthode de tension en circuit ouvert

La méthode de tension en circuit ouvert (OCV) calcule le SOC en mesurant la tension de la batterie lorsqu'il n'y a pas de charge. Sa simplicité est son principal avantage car il ne nécessite pas de mesure actuelle. Les étapes sont:

1. Établir la relation entre SOC et OCV en fonction du modèle de batterie et des données du fabricant.
2. Mesurez l'OCV de la batterie.
3. Calculez le SOC en utilisant la relation SOC-OCV.

Notez que la courbe SOC-OCV change avec l'utilisation et la durée de vie de la batterie, nécessitant un étalonnage périodique pour maintenir la précision. La résistance interne affecte également cette méthode et les erreurs sont plus significatives dans les états de débit élevés.

 

3. Combiner l'intégration actuelle et les méthodes OCV

Pour améliorer la précision, l'intégration actuelle et les méthodes OCV sont souvent combinées. Les étapes de cette approche sont:

1. Utilisez la méthode d'intégration actuelle pour suivre la charge et la décharge, en obtenant SOC1.
2. Mesurez l'OCV et utilisez la relation SOC-OCV pour calculer SOC2.
3. Combinez SOC1 et SOC2 pour obtenir le SOC final.

La formule est:

Soc = k1⋅soc1 + k2⋅soc2

oùK1 et K2 sont des coefficients de poids additionnés à 1. Le choix des coefficients dépend de l'utilisation de la batterie, du temps de test et de la précision. En règle générale, K1 est plus grand pour les tests de charge / décharge plus longs, et K2 est plus grand pour des mesures OCV plus précises.

L'étalonnage et la correction sont nécessaires pour garantir la précision lors de la combinaison des méthodes, car la résistance interne et la température ont également un impact sur les résultats.

 

Conclusion

La méthode d'intégration actuelle et la méthode OCV sont les principales techniques de calcul de SOC, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. La combinaison des deux méthodes peut améliorer la précision et la fiabilité. Cependant, l'étalonnage et la correction sont essentiels pour une détermination précise du SOC.