Métodos de cálculo de SOC

¿Qué es SOC?

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

Los dos métodos principales utilizados para calcular SOC son el método de integración actual y el método de voltaje de circuito abierto. Ambos tienen sus ventajas y desventajas, y cada una introduce ciertos errores. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, estos métodos a menudo se combinan para mejorar la precisión.

 

1. Método de integración actual

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

1. Registre al SOC al comienzo de cargar o descargar.
2. Mida la corriente durante la carga y la descarga.
3. Integre la corriente para encontrar el cambio a cargo.
4. Calcule el SOC actual usando el SOC inicial y el cambio de carga.

La fórmula es:

SOC = inicial SoC+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 tiene un grado de error. Además, requiere períodos más largos de carga y descarga para lograr resultados más precisos.

 

2. Método de voltaje de circuito abierto

El método de voltaje de circuito abierto (OCV) calcula el SOC midiendo el voltaje de la batería cuando no hay carga. Su simplicidad es su principal ventaja, ya que no requiere medición actual. Los pasos son:

1. Establezca 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 este método, y los errores son más significativos en los estados de alta descarga.

 

3. Combinando la integración actual y los métodos OCV

Para mejorar la precisión, la integración actual y los métodos OCV a menudo se combinan. Los pasos para este enfoque son:

1. Use el método de integración actual para rastrear la carga y descarga, obteniendo SOC1.
2. Mida el OCV y use la relación SOC-OCV para calcular 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 peso que suenan a 1. La elección de los coeficientes depende del uso de la batería, el tiempo de prueba y la precisión. Por lo general, K1 es mayor para pruebas de carga/descarga más largas, y K2 es mayor para mediciones de OCV más precisas.

La calibración y la corrección son necesarias 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 de SOC, cada una con sus propios pros y contras. Combinar ambos métodos puede mejorar la precisión y la confiabilidad. Sin embargo, la calibración y la corrección son esenciales para una determinación precisa de SOC.