BMS pil durumunun tahmin edilmesi: SOC, SOH ve SOP'nin temel bilgileri

Bugünün yeni enerji çağında, pil teknolojisinin uygulanması her yerde, elektrikli araçlardan yenilenebilir enerji sistemlerine, her türlü tüketici elektronik ürünlerine kadar.Batarya sisteminin temel bileşeni olarak, ana sorumluluklarından biri, şarj durumu (SOC), sağlık durumu (SOH) ve güç durumu (SOP) da dahil olmak üzere pilin durumunu doğru bir şekilde tahmin etmektir.Bu durum parametrelerinin doğru bir şekilde tahmin edilmesi,, pilin güvenli ve güvenilir çalışması.

SOC: Geriye kalan pil gücünü doğru bir şekilde kontrol edin

SOC (Şarj Durumu), pilin şarj durumudur. Geriye kalan pil gücü ile toplam kapasite arasındaki orantılı ilişkiyi yansıtır.ve bir arabanın yakıt ölçerinde olduğu gibi aküün "kapasite sınırını" sezgisel olarak gösterir.Aşağıda bazı yaygın SOC tahmin yöntemleri ve özellikleri bulunmaktadır:

• Amfibi entegrasyon yöntemi:SOC değerini elde etmek için akımı bütünleştirerek pilin şarj ve boşaltma miktarını hesaplayın. Bu yöntem basit ve kullanımı kolaydır, ancak uzun süreli kullanım sırasında,Akım sensörünün hata birikimi ve pilin kendi kendine boşaltılması nedeniyle, SOC tahmin hatası artabilir. Bu nedenle, tahmin doğruluğunu artırmak için pil düzenli olarak tam şarj edilmelidir.
• Açık devre gerilim yöntemi:Bataryanın açık devre voltajı ile SOC arasındaki karşılıklılığa dayanan tahmin.Açık devre voltajını ölçün ve mevcut SOC değerini elde etmek için önceden belirlenmiş açık devre voltaj-SOC eğrisi ile karşılaştırın.Bu yöntemin avantajı, yüksek doğruluğa sahip olması ve pilin kendi kendini boşaltmasından etkilenmemesidir, ancak pilin statik bir durumda olması gerekir.ve açık devre voltaj-SOC eğrisi, bataryanın sıcaklığı ve yaşlanması gibi faktörlerden dolayı değişecek., bu nedenle bu faktörlerin telafi edilmesi gerekiyor.
• Kalman filtreleme yöntemi:Bu durum alanı modeline dayalı bir rekursif algoritmadır. Batarya voltajı, akım, sıcaklık vb. gibi birden fazla kaynak bilgisini birleştirebilir, gerçek zamanlı olarak SOC tahminini güncelleyebilir.ve ölçüm gürültüsünü ve model hatasını bastırmakYüksek tahmin doğruluğuna ve güçlü bir müdahale karşıtı yeteneğine sahiptir ve şu anda en gelişmiş SOC tahmin yöntemlerinden biridir.Bu yöntemin hesaplama miktarı nispeten büyüktür ve işlemcinin yüksek performansını gerektirir..

SOH: Pil sağlığı hakkında bilgi

SOH (Sağlık Durumu), yeni pille karşılaştırıldığında pilin performansının bozulma derecesini yansıtan pilin sağlık durumunu temsil eder.ve pil ömrünü ve güvenilirliğini değerlendirmek için önemli bir göstergedir.Aşağıda yaygın olarak kullanılan birkaç SOH tahmin yöntemi bulunmaktadır:

• Kapasite test yöntemi:SOH, pilin tam bir şarj ve boşaltma döngüsünü gerçekleştirerek ve gerçek kapasitesinin nominal kapasiteye oranını ölçerek belirlenir.Bu yöntem doğrudan pilin kapasite zayıflamasını yansıtır., yüksek hassasiyetle, ancak bataryayı derin şarj ve boşaltma gerektirir, bu da uzun zaman alır ve bataryada belirli bir yaşlanma etkisine sahiptir.Genellikle bataryayı çevrimdışı test etmek ve değerlendirmek için kullanılır..
• İç direnç testi yöntemi:Bir pilin iç direnci yaşlanma artışıyla birlikte artar, bu nedenle SOH, pilin iç direncindeki değişiklikleri ölçerek tahmin edilebilir.Bu yöntem basit ve uygulanması kolaydır ve bir dereceye kadar pilin yaşlanma eğilimini yansıtabilir.Bununla birlikte, SOH değerlendirmek için yalnızca iç direnç değişikliklerine güvenmek, iç direncin de sıcaklık ve SOC gibi faktörlerden etkileneceği için belirli sınırlamalara sahiptir.
• Veri kalıbı tanıma yöntemi:Yapay sinir ağları, destek vektör makineleri gibi makine öğrenme algoritmaları kullanarak pilin tarihsel verilerini ve gerçek zamanlı çalışma verilerini öğrenmek ve analiz etmek,Bir pilin sağlık durumu modelini oluşturmakBu yöntem, yüksek tahmin doğruluğu ve uyarlanabilirliği ile batarya verilerinde karmaşık doğrusal olmayan ilişkileri ortaya çıkarabilir.Ancak büyük miktarda eğitim verisi ve profesyonel veri işleme ve analiz yetenekleri gerektirir..

SOP: Pil güç kapasitesini doğru bir şekilde değerlendirin

SOP (State of Power), bir pilin belirli bir anda güvenli bir şekilde çıkarabileceği veya emebileceği maksimum gücü ifade eder.Aşağıda birkaç SOP tahmin yöntemi ve özellikleri bulunmaktadır.:

• Pil modeline dayalı tahmin yöntemi:Aküdenin SOC, sıcaklık, akım vb. gibi durum bilgilerini birleştiren eşdeğer bir devre modeli veya termodinamik modeli oluşturarak,Bataryanın iç direnci gibi parametreler, kutuplaşma voltajı vb. hesaplanır ve SOP elde edilir. Bu yöntem, pilin güç özelliklerini doğru bir şekilde yansıtabilir,Ancak modelin oluşturulması ve parametrelerin belirlenmesi nispeten karmaşıktır., ve model doğruluğu ve bataryanın hesaplama yetenekleri gereklidir.
• Makine öğrenimi yöntemi:Bataryanın tarihsel güç verilerini ve ilgili durum özelliklerini öğrenmek ve eğitmek için makine öğrenimi algoritmaları kullanın ve sinir ağları, karar ağaçları,vb.Bu yöntem, büyük miktarda tarihsel verilere dayanarak bataryanın güç özelliklerini otomatik olarak öğrenebilir ve güçlü uyarlanabilirlik ve müdahale karşıtı yeteneğe sahiptir.Ancak model eğitim süreci sırasında çok sayıda doğru veri gereklidir., ve modelin yorumlanabilirliği nispeten düşüktür.

Pil durumunun tahmin edilmesi için uygulama senaryoları

• Elektrikli Araçlar:Doğru bir SOC tahmini, yetersiz güç nedeniyle sürüş kesintilerinin önlenmesi için elektrikli araç sürücüleri için güvenilir menzil bilgileri sağlayabilir.SOH değerlendirmesi, pilin kullanım ömrünü tahmin etmeye yardımcı olur ve kullanıcılara pilin bakımını veya değiştirilmesini anımsatır.; SOP tahmini, aracın hızlanma ve tırmanma gibi yüksek güç koşullarında normal çalışmasını sağlayabilir ve aynı zamanda pil aşırı yüklenmesini ve hasar görmesini önleyebilir.Aracın güvenliğini ve güvenilirliğini artırmak.
• Yenilenebilir enerji sistemi:Güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji üretim sistemlerinde,BMS'nin pil durumunun doğru tahmin edilmesi, enerji depolama sisteminin verimli kullanımı ve istikrarlı çalışmasını sağlayabilir. Bataryanın şarj ve boşaltma işlemini makul bir şekilde yöneterek, SOC ve SOP'ye göre enerjinin dağıtımını ve zamanlamasını optimize ederek,Yenilenebilir enerji kullanım oranının ve güç tedarik güvenilirliğinin iyileştirilmesi, pilin kullanım ömrünü uzatır ve sistemin bakım maliyetini azaltır.

Gelişme eğilimleri

Batarya teknolojisinin sürekli gelişmesi ve artan uygulama talebi ile birlikte, BMS batarya durumu tahmin teknolojisi de sürekli yenilikçi ve gelişmektedir.Batarya durum tahminleri aşağıdaki yönlerde gelişecek::

• Daha yüksek doğruluk ve güvenilirlik:Daha gelişmiş sensör teknolojisi, sinyal işleme algoritmaları ve veri füzyon yöntemleri ile SOC, SOH ve SOP tahmininin doğruluğu ve güvenilirliği daha da iyileştirilir.Tahmin hataları ve belirsizlikler azaltılır, ve daha iyi yönetim ve pillerin güvenli çalışması için daha güçlü bir destek.
• Daha akıllı algoritmalar:Derin öğrenme ve takviye öğrenme gibi yapay zeka teknolojileri, pil durum tahmininde yaygın olarak kullanılacak.BMS'nin pilin karmaşık özelliklerini otomatik olarak öğrenmesini sağlar