SOC là gì?
Trạng thái sạc (SOC) của pin là tỷ lệ giữa mức sạc hiện tại trên tổng dung lượng sạc, thường được biểu thị bằng phần trăm. Việc tính toán chính xác SOC là rất quan trọng trongHệ thống quản lý pin (BMS)vì nó giúp xác định mức năng lượng còn lại, quản lý việc sử dụng pin vàKiểm soát quá trình sạc và xả, do đó kéo dài tuổi thọ của pin.
Hai phương pháp chính được sử dụng để tính toán SOC là phương pháp tích phân dòng điện và phương pháp điện áp mạch hở. Cả hai đều có ưu điểm và nhược điểm, và mỗi loại đều có một số lỗi nhất định. Vì vậy, trong ứng dụng thực tế, các phương pháp này thường được kết hợp để nâng cao độ chính xác.
1. Phương pháp tích hợp hiện tại
Phương pháp tích phân dòng điện tính toán SOC bằng cách tích phân dòng điện tích và dòng phóng điện. Ưu điểm của nó nằm ở sự đơn giản, không cần hiệu chuẩn. Các bước thực hiện như sau:
- Ghi lại SOC khi bắt đầu sạc hoặc xả.
- Đo dòng điện trong quá trình sạc và xả.
- Tích phân dòng điện để tìm sự thay đổi điện tích.
- Tính SOC hiện tại bằng cách sử dụng SOC ban đầu và sự thay đổi điện tích.
Công thức là:
SOC=SOC ban đầu+Q∫(I⋅dt)
Ở đâuI là dòng điện, Q là dung lượng pin và dt là khoảng thời gian.
Điều quan trọng cần lưu ý là do nội trở và các yếu tố khác, phương pháp tích hợp hiện tại có một mức độ sai sót nào đó. Hơn nữa, nó đòi hỏi thời gian sạc và xả lâu hơn để đạt được kết quả chính xác hơn.
2. Phương pháp điện áp mạch hở
Phương pháp điện áp mạch hở (OCV) tính toán SOC bằng cách đo điện áp của pin khi không tải. Tính đơn giản của nó là ưu điểm chính vì nó không yêu cầu đo dòng điện. Các bước là:
- Thiết lập mối quan hệ giữa SOC và OCV dựa trên kiểu pin và dữ liệu của nhà sản xuất.
- Đo OCV của pin.
- Tính toán SOC bằng cách sử dụng mối quan hệ SOC-OCV.
Lưu ý rằng đường cong SOC-OCV thay đổi theo mức độ sử dụng và tuổi thọ của pin, cần phải hiệu chuẩn định kỳ để duy trì độ chính xác. Điện trở trong cũng ảnh hưởng đến phương pháp này và sai số sẽ nghiêm trọng hơn ở trạng thái phóng điện cao.
3. Kết hợp phương pháp tích hợp hiện tại và OCV
Để cải thiện độ chính xác, các phương pháp tích phân và OCV hiện tại thường được kết hợp. Các bước cho phương pháp này là:
- Sử dụng phương pháp tích hợp hiện tại để theo dõi quá trình sạc và xả, thu được SOC1.
- Đo OCV và sử dụng mối quan hệ SOC-OCV để tính SOC2.
- Kết hợp SOC1 và SOC2 để có được SOC cuối cùng.
Công thức là:
SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2
Ở đâuk1 và k2 là các hệ số trọng số có tổng bằng 1. Việc lựa chọn hệ số phụ thuộc vào mức sử dụng pin, thời gian kiểm tra và độ chính xác. Thông thường, k1 lớn hơn để kiểm tra sạc/xả lâu hơn và k2 lớn hơn để đo OCV chính xác hơn.
Cần phải hiệu chuẩn và hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác khi kết hợp các phương pháp, vì điện trở trong và nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến kết quả.
Phần kết luận
Phương pháp tích phân hiện tại và phương pháp OCV là các kỹ thuật chính để tính toán SOC, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng. Kết hợp cả hai phương pháp có thể nâng cao độ chính xác và độ tin cậy. Tuy nhiên, việc hiệu chuẩn và hiệu chỉnh là cần thiết để xác định SOC chính xác.
Thời gian đăng: Jul-06-2024
