Las funciones básicas del sistema de gestión de la batería

- Nov 26, 2018-

Las funciones básicas del sistema de gestión de la batería.

2.1 estimación de SOC

El SOC se utiliza para describir la carga restante de la batería y es uno de los parámetros más importantes en la vida útil de la batería. La estimación de SOC es la base para juzgar la sobrecarga y la sobrecarga de la batería. La estimación precisa puede evitar el problema de sobrecarga y descarga de la batería en la máxima medida, para que pueda operar de manera más confiable.

La estimación del SOC de la batería muestra una no linealidad muy fuerte bajo la influencia del entorno de trabajo interno y el cambio del entorno externo. Hay muchos factores internos y externos que afectan la capacidad de la batería, como la temperatura de la batería, la vida útil de la batería, la resistencia interna de la batería, etc. Es muy difícil completar con precisión la estimación de SOC.

Los métodos de estimación de SOC existentes son los siguientes:

(1) Un método de medición de la hora. El método de medición Anshi no considera los cambios en la estructura interna y el estado de la batería, y por lo tanto tiene las ventajas de una estructura simple y un funcionamiento conveniente, pero la precisión del método no es alta. Si la precisión de la medición actual no es alta, entonces, a medida que pase el tiempo, el error acumulativo del SOC continuará aumentando, lo que afectará el resultado final. El método es adecuado para medir el SOC de la batería en un vehículo eléctrico. Si se puede mejorar la precisión de la medición, es un método de medición SOC simple y confiable.

(2) Método de voltaje de circuito abierto. El voltaje de circuito abierto de la batería de iones de litio tiene una relación aproximadamente lineal con el SOC, que se puede usar para determinar el estado interno de la batería. Sin embargo, debido a los estrictos requisitos de medición, la batería debe ser de al menos 1 hora, lo que no es adecuado para la detección en línea en tiempo real de baterías en vehículos eléctricos. En circunstancias normales, debido al método de voltaje de circuito abierto, la precisión de las estimaciones iniciales y finales de la carga del cargador es relativamente alta, y el método de voltaje de circuito abierto se usa a menudo en combinación con el método de medición del amperímetro.

(3) Método de filtrado de Kalman. El método de filtro de Kalman es especialmente adecuado para baterías híbridas con altas fluctuaciones de corriente debido a su excelente capacidad de error de corrección. La desventaja de este método de estimación es que requiere una alta velocidad de procesamiento del sistema.

(4) Método de red neuronal. Las redes neuronales tienen características como el procesamiento paralelo distribuido, el mapeo no lineal y el aprendizaje adaptativo, por lo que se pueden usar para simular la dinámica de la batería y estimar el SOC. Sin embargo, este método requiere una gran cantidad de datos de referencia para que la red neuronal aprenda, y los datos y los métodos de entrenamiento deben ser altos, de lo contrario se producirán errores inaceptables.

2.2 Gestión del saldo

Hay muchos procesos en el proceso de producir una batería, y la diferenciación puede causar inconsistencias. La diferencia en las celdas de la batería se refleja principalmente en el cambio en la resistencia interna y la capacidad a lo largo del tiempo y la temperatura. Las grandes diferencias entre las células tienen más probabilidades de causar una sobrecarga o una descarga excesiva, lo que resulta en daños a la batería. Lograr el equilibrio de la batería maximiza la utilidad de la batería de alimentación, prolongando la vida útil de la batería y aumentando la seguridad. En esta etapa, los principales métodos de equilibrio en el país y en el extranjero son los siguientes:

(1) Método de ecualización de resistencia. Este método es el principal representante del método de ecualización de tipo de disipación de energía. El método es simple y el costo es bajo, pero la pérdida de energía es relativamente grande y la eficiencia es baja. Solo es adecuado para sistemas con poca carga y descarga de corriente.

(2) Método de capacitancia conmutada. Este método es el principal representante del método de ecualización de tipo no disipador de energía, que compensa las deficiencias de la ecualización de resistencia. Sin embargo, su circuito de control es complicado, la velocidad de ecualización es lenta y lleva mucho tiempo, lo que no es adecuado para un uso de corriente grande.

(3) Método de ecualización del transformador. Este método se basa en una estructura de transformador de bobina múltiple simétrica de un método de control de ecualización activa de un paquete de baterías en serie. Sus defectos son circuitos complicados, muchos dispositivos y un volumen demasiado grande, lo que no es fácil de expandir el paquete de baterías. Generalmente aptos para la carga y descarga de grandes corrientes.

(4) Equilibrio centralizado. El método puede transferir rápidamente la batería completa a las celdas de la batería, y el módulo de ecualización centralizada es de menor tamaño. Sin embargo, la operación de balanceo de varias baterías no se puede realizar en paralelo, y se requiere una gran cantidad de conexiones de cable, lo que no es adecuado para un paquete de baterías que tenga una gran cantidad de baterías.

2.3 Gestión térmica

La temperatura tiene un impacto en todos los aspectos del rendimiento de la batería. La falta de uniformidad del campo de temperatura agravará la inconsistencia de la batería, por lo que es necesario administrarla. El propósito de la gestión térmica es mantener la temperatura del sistema de la batería dentro de un cierto rango calentando o disipando el calor, y mantener la uniformidad de la temperatura dentro de la batería tanto como sea posible.

La gestión de la temperatura completa principalmente las siguientes cuatro funciones: (1) calentamiento rápido de la batería en condiciones de baja resistencia; (2) asegurar una distribución uniforme del campo de temperatura de la batería; (3) medición precisa y monitoreo de la temperatura de la batería; (4) en el paquete de la batería Cuando la temperatura es demasiado alta, la cantidad de calor se disipa efectivamente. Los métodos de enfriamiento comúnmente utilizados incluyen el método de convección natural, el método de convección de aire forzado, el método de flujo de líquido, el método de material de cambio de fase y el método de manejo térmico. Los métodos de calentamiento comunes incluyen el método de calentamiento interno de la batería, el método de la placa de calentamiento, el método de la camisa de calentamiento y el método de la bomba de calor.


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