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. Le calcul précis du SOC est crucial dans unSystème de gestion de batterie (BMS)car il aide à déterminer l'énergie restante, à 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 le SOC sont la méthode d'intégration du courant et la méthode de la 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 de courant calcule le SOC en intégrant les courants de charge et de décharge. Son avantage réside dans sa simplicité, ne nécessitant pas de calibrage. 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 de charge.
4. Calculez le SOC actuel en utilisant le SOC 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 actuelle comporte 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 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 elle ne nécessite pas de 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 à l’aide de 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 importantes dans les états de décharge élevés.

 

3. Combinaison des méthodes d'intégration actuelle et d'OCV

Pour améliorer la précision, les méthodes actuelles d'intégration et d'OCV 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, obtenant ainsi 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 totalisant 1. Le choix des coefficients dépend de l'utilisation de la batterie, de la durée du test et de la précision. En règle générale, 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 l'exactitude lors de la combinaison de 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 du SOC, chacune ayant 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.