Méthodes de calcul du SOC

Qu'est-ce que le SOC ?

L'état de charge (SOC) d'une batterie est le rapport entre la charge actuelle disponible et la capacité de charge totale, généralement exprimé en pourcentage. Un calcul précis de l'état de charge est crucial dans une batterie.Système de gestion de batterie (BMS)car cela permet de déterminer l'énergie restante, de gérer l'utilisation de la batterie etcontrôler les processus de charge et de décharge, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie.

Les deux principales méthodes utilisées pour calculer l'état de charge sont l'intégration du courant et la tension à vide. Elles présentent toutes deux des avantages et des inconvénients, et chacune introduit des 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 du courant calcule l'état de charge en intégrant les courants de charge et de décharge. Son avantage réside dans sa simplicité, ne nécessitant aucun étalonnage. Les étapes sont les suivantes :

1. Enregistrez l'état de charge au début de la charge ou de la décharge.
2. Mesurer le courant pendant la charge et la décharge.
3. Intégrez le courant pour trouver le changement de charge.
4. Calculez l'état de charge actuel en utilisant l'état de charge initial et le 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 du courant présente un certain degré d'erreur. De plus, des périodes de charge et de décharge plus longues sont nécessaires pour obtenir des résultats plus précis.

 

2. Méthode de la tension en circuit ouvert

La méthode de la tension en circuit ouvert (OCV) calcule l'état de charge en mesurant la tension de la batterie à vide. Sa simplicité constitue son principal avantage, car elle ne nécessite aucune mesure de courant. Les étapes sont les suivantes :

1. Établissez 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 évolue avec l'utilisation et la durée de vie de la batterie, ce qui nécessite un étalonnage périodique pour maintenir sa précision. La résistance interne affecte également cette méthode, et les erreurs sont plus importantes en cas de décharge élevée.

 

3. Combinaison des méthodes d'intégration de courant et d'OCV

Pour améliorer la précision, les méthodes d'intégration et de variation de la valeur de la courbe (OCV) actuelles sont souvent combinées. Les étapes de cette approche sont les suivantes :

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 le 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 pondération dont la somme est égale à 1. Le choix des coefficients dépend de l'utilisation de la batterie, de la durée du test et de la précision. Généralement, k1 est plus grand pour des 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 l'état de charge (SOC), chacune présentant ses avantages et ses 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 de l'état de charge.