Métodos de cálculo SOC

O que é SOC?

O estado de carga de uma bateria (SOC) é a proporção da carga atual disponível para a capacidade total de carga, geralmente expressa como uma porcentagem. Calcular com precisão o SOC é crucial em umSistema de Gerenciamento de Bateria (BMS)como ajuda a determinar a energia restante, gerenciar o uso da bateria eControlar processos de carregamento e descarga, estendendo assim a vida útil da bateria.

Os dois métodos principais usados ​​para calcular o SOC são o método atual de integração e o método de tensão de circuito aberto. Ambos têm suas vantagens e desvantagens, e cada um introduz certos erros. Portanto, em aplicações práticas, esses métodos são frequentemente combinados para melhorar a precisão.

 

1. Método de integração atual

O método de integração atual calcula o SOC integrando as correntes de carga e descarga. Sua vantagem está em sua simplicidade, não exigindo calibração. As etapas são as seguintes:

1. Registre o SoC no início da cobrança ou descarga.
2. Meça a corrente durante o carregamento e descarga.
3. Integre a corrente para encontrar a alteração responsável.
4. Calcule o SoC atual usando o SoC inicial e a mudança de carga.

A fórmula é:

SOC = SOC inicial+Q∫ (IDT)

ondeI é a corrente, Q é a capacidade da bateria e DT é o intervalo de tempo.

É importante observar que, devido à resistência interna e outros fatores, o método de integração atual tem um grau de erro. Além disso, requer períodos mais longos de cobrança e descarga para obter resultados mais precisos.

 

2. Método de tensão de circuito aberto

O método de tensão de circuito aberto (OCV) calcula o SOC medindo a tensão da bateria quando não há carga. Sua simplicidade é sua principal vantagem, pois não requer medição atual. As etapas são:

1. Estabeleça a relação entre SOC e OCV com base no modelo de bateria e nos dados do fabricante.
2. Meça o OCV da bateria.
3. Calcule o SOC usando o relacionamento SOC-OCV.

Observe que a curva Soc-OCV muda com o uso e a vida útil da bateria, exigindo calibração periódica para manter a precisão. A resistência interna também afeta esse método, e os erros são mais significativos em estados de alta alta.

 

3. Combinando os métodos atuais de integração e OCV

Para melhorar a precisão, os métodos atuais de integração e OCV são frequentemente combinados. As etapas para esta abordagem são:

1. Use o método de integração atual para rastrear o carregamento e descarga, obtendo SOC1.
2. Meça o OCV e use a relação SOC-OCV para calcular o SOC2.
3. Combine o SOC1 e o SOC2 para obter o SOC final.

A fórmula é:

SOC = K1⋅soc1+K2⋅soc2

ondeK1 e K2 são coeficientes de peso que resumem para 1. A escolha dos coeficientes depende do uso da bateria, tempo de teste e precisão. Normalmente, o K1 é maior para testes mais longos de carga/descarga e K2 é maior para medições mais precisas de OCV.

A calibração e a correção são necessárias para garantir a precisão ao combinar métodos, pois a resistência e a temperatura internas também afetam os resultados.

 

Conclusão

O método de integração atual e o método OCV são as principais técnicas para o cálculo do SOC, cada uma com seus próprios prós e contras. A combinação de ambos os métodos pode aumentar a precisão e a confiabilidade. No entanto, a calibração e a correção são essenciais para a determinação precisa do SOC.