Métodos de cálculo del SOC

¿Qué es SOC?

El estado de carga (SOC) de una batería es la relación entre la carga actual disponible y la capacidad de carga total, generalmente expresada como porcentaje. Calcular el SOC con precisión es crucial en...Sistema de gestión de baterías (BMS)ya que ayuda a determinar la energía restante, administrar el uso de la batería ycontrolar los procesos de carga y descarga, alargando así la vida útil de la batería.

Los dos métodos principales para calcular el SOC son el método de integración de corriente y el método de voltaje de circuito abierto. Ambos tienen ventajas y desventajas, y cada uno introduce ciertos errores. Por lo tanto, en la práctica, estos métodos suelen combinarse para mejorar la precisión.

 

1. Método de integración actual

El método de integración actual calcula el estado de carga (SOC) integrando las corrientes de carga y descarga. Su ventaja reside en su simplicidad, ya que no requiere calibración. Los pasos son los siguientes:

1. Registre el SOC al inicio de la carga o descarga.
2. Mida la corriente durante la carga y descarga.
3. Integre la corriente para encontrar el cambio de carga.
4. Calcule el SOC actual utilizando el SOC inicial y el cambio de carga.

La fórmula es:

SOC=SOC inicial+Q∫(I⋅dt)​

dóndeI es la corriente, Q es la capacidad de la batería y dt es el intervalo de tiempo.

Es importante tener en cuenta que, debido a la resistencia interna y otros factores, el método de integración actual presenta cierto margen de error. Además, requiere periodos de carga y descarga más largos para obtener resultados más precisos.

 

2. Método de voltaje de circuito abierto

El método de voltaje de circuito abierto (OCV) calcula el estado de carga midiendo el voltaje de la batería sin carga. Su simplicidad es su principal ventaja, ya que no requiere medición de corriente. Los pasos son los siguientes:

1. Establecer la relación entre SOC y OCV en función del modelo de batería y los datos del fabricante.
2. Mida el OCV de la batería.
3. Calcule el SOC utilizando la relación SOC-OCV.

Tenga en cuenta que la curva SOC-OCV cambia con el uso y la vida útil de la batería, lo que requiere una calibración periódica para mantener la precisión. La resistencia interna también afecta a este método, y los errores son más significativos en estados de alta descarga.

 

3. Combinación de métodos de integración de corriente y OCV

Para mejorar la precisión, los métodos actuales de integración y OCV suelen combinarse. Los pasos de este enfoque son:

1. Utilice el método de integración actual para rastrear la carga y descarga, obteniendo SOC1.
2. Mida el OCV y utilice la relación SOC-OCV para calcular el SOC2.
3. Combine SOC1 y SOC2 para obtener el SOC final.

La fórmula es:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

dóndek1 y k2 son coeficientes de ponderación que suman 1. La elección de los coeficientes depende del uso de la batería, el tiempo de prueba y la precisión. Normalmente, k1 es mayor para pruebas de carga/descarga más largas, y k2 es mayor para mediciones de OCV más precisas.

Se necesitan calibración y corrección para garantizar la precisión al combinar métodos, ya que la resistencia interna y la temperatura también afectan los resultados.

 

Conclusión

El método de integración actual y el método OCV son las técnicas principales para el cálculo del SOC, cada uno con sus propias ventajas y desventajas. La combinación de ambos métodos puede mejorar la precisión y la fiabilidad. Sin embargo, la calibración y la corrección son esenciales para una determinación precisa del SOC.