Kjernefunksjonene til batteristyringssystemet
2,1 SOC estimering
SOC brukes til å beskrive gjenværende batteristrøm og er en av de viktigste parameterne i batterilevetiden. SOC-estimatet er grunnlaget for å bedømme overbelastning og overladning av batteriet. Den nøyaktige estimeringen kan unngå problemet med overbelastning og utladning av batteriet i størst mulig grad, slik at den kan fungere mer pålitelig.
Beregningen av batteriet SOC utviser en meget sterk ikke-linearitet under påvirkning av det interne arbeidsmiljøet og det eksterne miljøet endres. Det er mange interne og eksterne faktorer som påvirker batterikapasiteten, som batteritemperatur, batterilevetid, batteriets indre motstand, etc. Det er svært vanskelig å fullføre SOC-estimeringen nøyaktig.
De eksisterende SOC estimeringsmetodene er som følger:
(1) En times målemetode. Anshi målemetoden tar ikke hensyn til endringene i den interne strukturen og tilstanden til batteriet, og har dermed fordelene ved enkel struktur og praktisk drift, men nøyaktigheten av metoden er ikke høy. Hvis den nåværende målingsnøyaktigheten ikke er høy, vil den SOC-kumulative feilen fortsette å øke, ettersom tiden går, noe som påvirker sluttresultatet. Metoden er egnet for å måle batteriet SOC på et elektrisk kjøretøy. Hvis måle nøyaktigheten kan forbedres, er det en enkel og pålitelig SOC målemetode.
(2) Åpne kretsspenningsmetode. Den åpne kretsspenningen til litiumionbatteriet har et omtrentlig lineært forhold til SOC, som kan brukes til å bestemme batteriets interne tilstand. På grunn av strenge målekrav må batteriet imidlertid være minst 1 time, noe som ikke er egnet for elektronisk sanntidsdeteksjon av batterier i elektriske kjøretøy. Under normale forhold, på grunn av spenningsmetoden for åpen krets, er nøyaktigheten av de opprinnelige og endelige estimatene for ladingen av laderen forholdsvis høy, og spenningsmetoden for åpen krets brukes ofte i kombinasjon med ammetermålemetoden.
(3) Kalman filtreringsmetode. Kalman filtermetoden er spesielt egnet for hybridbatterier med høye nåværende fluktuasjoner på grunn av den utmerkede korreksjonsfeilegenskapen. Ulempen med denne estimeringsmetoden er at den krever høy prosesshastighet på systemet.
(4) Neural nettverksmetode. Nevrale nettverk har funksjoner som distribuert parallellbehandling, ikke-lineær kartlegging og adaptiv læring, slik at de kan brukes til å simulere batteridynamikk og estimere SOC. Denne metoden krever imidlertid en stor mengde referansedata for det neurale nettverket å lære, og data og treningsmetoder må være høye, ellers vil uakseptable feil bli forårsaket.
2.2 Balansehåndtering
Det er mange prosesser i prosessen med å produsere et batteri, og differensiering kan føre til inkonsekvenser. Forskjellen i battericeller er hovedsakelig reflektert i endringen i indre motstand og kapasitet over tid og temperatur. Store forskjeller mellom celler er mer sannsynlig å forårsake overladning eller overladning, noe som medfører batteribesparelse. Oppnå batteribalanse maksimerer bruken av strømbatteriet, forlenger batteriets levetid og øker sikkerheten. På dette stadiet er de vanlige balansemetodene i inn-og utland som følger:
(1) Resistensutjevningsmetode. Denne metoden er den viktigste representanten for utjevning av energidistribusjonstypen. Metoden er enkel og kostnaden er lav, men energitapet er relativt stort og effektiviteten er lav. Det er kun egnet for systemer med liten strømladning og utladning.
(2) Bytt kapasitansmetode. Denne metoden er den viktigste representanten for utjevningsmetoden for ikke-energi-dissipativ type, noe som utgjør manglene i motstandsutjevning. Imidlertid er kontrollkretsen komplisert, utjevningshastigheten er sakte, og det tar lang tid, som ikke passer for stor strømbruk.
(3) Transformerutjevningsmetode. Denne metoden er basert på en symmetrisk multi-viklingstransformatorstruktur av en serie batteripakke aktiv utligningskontrollmetode. Dens mangler er kompliserte kretser, mange enheter og for stort volum, noe som ikke er lett å utvide batteripakken. Vanligvis egnet for lading og utladning av store strømmer.
(4) Sentralisert likevekt. Metoden kan raskt overføre hele batteripakken til battericeller, og den sentraliserte utjevningsmodulen er mindre i størrelse. Imidlertid kan balanseoperasjonen av flere batterier ikke utføres parallelt, og det kreves et stort antall kabelforbindelser som ikke passer for en batteripakke med et stort antall batterier.
2.3 Termisk styring
Temperaturen har innvirkning på alle aspekter av batteriets ytelse. Temperaturfeltets ujevnhet vil forverre inkonsekvensen av batteripakken, så det er nødvendig å håndtere det. Hensikten med termisk styring er å opprettholde temperaturen på batterisystemet innenfor et bestemt område ved oppvarming eller varmeavledning, og for å opprettholde temperaturenhetigheten i batteriet så mye som mulig.
Temperaturstyring fullfører hovedsakelig følgende fire funksjoner: (1) hurtig oppvarming av batteriet under lave motstandsforhold; (2) sikrer enhetlig fordeling av batteritemperaturfeltet; (3) nøyaktig måling og overvåking av batteritemperaturen; (4) i batteripakken Når temperaturen er for høy, blir mengden varme effektivt spaltet. Vanlige kjølemetoder inkluderer naturlig konveksjonsmetode, tvungen luftkonveksjonsmetode, væskestrømningsmetode, fasevekslingsmetode og termisk styringsmetode. Vanlige oppvarmingsmetoder inkluderer batteriets interne oppvarmingsmetode, oppvarmingsplate metode, oppvarming jakke metode og varmepumpe metode.
