Hvorfor viser batterierne i elbiler ikke præcist, hvor meget de har tilbage?

Så tilbage til det oprindelige spørgsmål, hvorfor virker elektriske køretøjer (og blybatterier) unøjagtige? Dette skyldes, at elbilers kraft (normalt kaldet SOC eller ladningstilstand) er sværere at måle end mobiltelefoners kraft.

Der er flere grunde til, at elbiler er sværere at estimere end mobiltelefoner. Her er nogle dybere punkter:

Almindelig anvendte SOC-estimeringsmetoder:

Lad os starte med en, vi kender bedre: GPS. Nu er mobiltelefonbaseret GPS-positionering nøjagtig i størrelsesordenen meter. Hvad missiler angår, er en sådan positionering ikke nok. To ting mangler: nøjagtighed og realtid (dvs. antallet af sekunder, der skal lykkes at finde). Så missilet har et andet kompensationssystem: gyroskop.

Gyroskoper er et komplet supplement til satellit GPS-positionering – de er nøjagtige (i det mindste på millimeterskalaen) og i realtid, men problemet er, at fejlene er kumulative. For eksempel, hvis du giver bind for øjnene for en person og beder ham om at gå i en lige linje, kan du måske ikke se snesevis af meter, men du kan muligvis gå flere kilometer og dreje 180 grader.

Er der en måde at fusionere informationen mellem GPS og gyroskop for at komplementere hinanden for at opnå den mest nøjagtige position? Svaret er ja, Kalman-filtrering er god, det er det.

Hvad har dette at gøre med batteriets SOC-estimat? Der er to almindeligt anvendte metoder til at måle SOC:

Den første metode er åben kredsløbsspændingsmetoden, som måler batteriets tilstand baseret på batteriets åbne kredsløbsspænding. Dette er let at forstå, men fuld høj batterispænding, lav batterieffekt, strøm og spænding svarer til hinanden. Denne metode ligner satellit GPS-positionering, der er ingen kumulativ fejl (fordi den er baseret på forhold), men nøjagtigheden er lav (på grund af forskellige faktorer er det tidligere svar nu blevet forklaret).

Den anden type kaldes ampere time integrator, som måler batteriets tilstand ved at integrere batteriets spænding (flow). Hvis du for eksempel oplader et batteri på 100 kilowatt, og hver gang du måler strømmen og øger den til 50 grader, vil den resterende effekt være 50 grader. Denne metode kan sammenlignes med højpræcisionsgyroskoper (øjeblikkelig målenøjagtighed er mindre end 1%, 0.1% måleomkostninger er lave og almindelige), men den kumulative fejl er større. Derudover, selvom amperemeteret er et godt mærke og fuldstændig nøjagtigt, er integralmetoden og åben kredsløbsspændingsmetoden uadskillelige, når amperemeteret bruges. Hvorfor? Fordi selve batteriets natur vil ændre sig.

Akademisk kan nogle avancerede bilfirmaer måske kombinere åben kredsløbsspænding og ampere-timers integration med Kalman-filteralgoritmen for at få den mest nøjagtige SOC-estimering, men de laver ofte fejl, fordi de ikke forstår, hvordan man kan uddybe udviklingen af ​​batterier. natur.

Elektriske køretøjer udviklet af indenlandske bilfirmaer bruger generelt åben kredsløbsspændingsmetoden og LAMV-integrationsmetoden: følgende bil forlader tilstrækkelig tid (for eksempel tændes bilen kun om morgenen), og åben kredsløbsspændingsmetoden bruges til at estimer kraftstarten, sagde SOC_start. Efter at bilen er startet, bliver batteristatus kaotisk, og åben kredsløbsspændingsmetoden er ikke længere gyldig. Brug derefter den SOC_start-baserede amV-integrationsmetode til at estimere den aktuelle batteristrøm.

En vigtig faktor, der gør SOC af elektriske køretøjer vanskelig, er vanskeligheden ved at modellere lithiumbatteripakker. Eller med andre ord, forskningsfeltet, der kan få elektriske køretøjers SOC-estimering til at blive mere og mere præcist. Naturen af ​​batterier og batteripakker er nøgleretningen. At forbedre instrumentnøjagtigheden er ikke den nuværende forskningsretning, der er nøjagtig nok, og uanset hvor nøjagtig den er, er den ubrugelig.