Основните функции на системата за управление на батерията
2.1 Оценка на SOC
SOC се използва за описание на оставащата мощност на батерията и е един от най-важните параметри в живота на батерията. Оценката на SOC е основата за преценка на претоварването и претоварването на батерията. Точната оценка може да избегне проблема с презареждането и разреждането на батерията в максимална степен, така че да може да работи по-надеждно.
Оценката на батерията SOC показва много силна нелинейност под влияние на вътрешната работна среда и външната промяна на околната среда. Има много вътрешни и външни фактори, които оказват влияние върху капацитета на батерията, като температура на батерията, живот на батерията, вътрешно съпротивление на батерията и т.н. Много е трудно точно да се пресметне оценката на SOC.
Съществуващите методи за изчисление на SOC са, както следва:
(1) Метод за измерване на час. Методът на измерване Anshi не отчита промените във вътрешната структура и състоянието на акумулатора и по този начин има предимствата на проста структура и удобна работа, но точността на метода не е висока. Ако текущата точност на измерване не е висока, след като с течение на времето, кумулативната грешка SOC ще продължи да се увеличава, което ще повлияе върху крайния резултат. Методът е подходящ за измерване на батерията SOC на електрическо превозно средство. Ако точността на измерването може да бъде подобрена, това е прост и надежден метод за измерване на SOC.
(2) Метод на напрежение с отворен кръг. Напрежението на отвореното съединение на литиево-йонната батерия има приблизително линейно съотношение със SOC, което може да се използва за определяне на вътрешното състояние на батерията. Въпреки това, поради строгите изисквания за измерване, батерията трябва да е поне 1 час, което не е подходящо за онлайн откриване на батерии в електрически автомобили в реално време. При нормални обстоятелства, поради метода на напрежение с отворен кръг, точността на началната и крайната оценка на зареждането на зарядното устройство е относително висока и методът на напрежението с отворен кръг често се използва в комбинация с метода за измерване на амперметъра.
(3) Метод на филтриране на Калман. Методът на филтъра "Калман" е особено подходящ за хибридни батерии с високи флуктуации на тока поради отличната способност за корекция на грешките. Недостатъкът на този метод за изчисление е, че той изисква висока скорост на обработка на системата.
(4) Метод на невронни мрежи. Невронните мрежи имат функции като разпределена паралелна обработка, нелинейно картографиране и адаптивно обучение, така че те могат да бъдат използвани за симулиране на динамиката на батерията и оценка на SOC. Този метод обаче изисква голямо количество референтни данни, за да се учи невронната мрежа, а данните и методите за обучение трябва да бъдат високи, в противен случай ще бъдат причинени неприемливи грешки.
2.2 Управление на баланса
Има много процеси в процеса на производство на батерия, а диференциацията може да причини несъответствия. Разликата в клетките на батерията се отразява основно в промяната на вътрешното съпротивление и капацитета във времето и температурата. Големите различия между клетките е по-вероятно да причинят претоварване или свръхзареждане, което води до увреждане на батерията. Постигането на баланс на батерията увеличава максимално полезността на батерията, увеличавайки живота на батерията и повишавайки безопасността. На този етап основните методи за балансиране в страната и чужбина са както следва:
(1) Метод на изравняване на съпротивлението. Този метод е основният представител на метода за изравняване на типа енергия разсейване. Методът е прост и разходите са ниски, но загубата на енергия е сравнително голяма и ефективността е ниска. Той е подходящ само за системи с малък ток и зареждане.
(2) Метод на включен капацитет. Този метод е основният представител на метода на неенергийното разсейване тип, който компенсира недостатъците на изравняването на съпротивлението. Въпреки това, неговата контролна верига е сложна, скоростта на изравняване е бавна и отнема много време, което не е подходящо за голяма текуща употреба.
(3) Метод на изравняване на трансформатора. Този метод се основава на симетрична многонавиваща трансформаторна структура на активен метод за изравняване на серия батерии. Неговите недостатъци са сложни вериги, много устройства и твърде голям обем, което не е лесно да се разшири батерията. Обикновено е подходящ за зареждане и разтоварване на големи токове.
(4) Централизирано равновесие. Методът може бързо да прехвърли целия комплект батерии към клетките на батерията, а централизираният модул за изравняване е по-малък. Обаче балансиращата операция на няколко батерии не може да се извърши паралелно и е необходим голям брой кабелни връзки, което не е подходящо за батерии с голям брой батерии.
2.3 Термално управление
Температурата оказва влияние върху всички аспекти на работата на батерията. Нееднородността на температурното поле ще изостри несъответствието на батерията, затова е необходимо да я управлявате. Целта на топлинното управление е да се поддържа температурата на акумулаторната система в определен диапазон чрез нагряване или разсейване на топлина и да се поддържа възможно най-голяма степен на равномерност на температурата в батерията.
Управлението на температурата главно завършва следните четири функции: (1) бързо нагряване на акумулаторната батерия при условия на слаба устойчивост; (2) осигуряване на равномерно разпределение на температурното поле на акумулатора; (3) точно измерване и наблюдение на температурата на батерията; (4) в комплекта батерии Когато температурата е твърде висока, количеството топлина ефективно се разсейва. Обичайно използваните методи за охлаждане включват метода на естествената конвекция, метода на принудителния въздушен конвектив, методът на потока на течността, методът на материала за промяна на фазите и методът за термично управление. Обикновените методи за нагряване включват метода за вътрешно загряване на батерията, метода на нагревателната плоча, метода за отопление и метода на термопомпата
