Γιατί οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων δεν δείχνουν με ακρίβεια πόσα έχουν απομείνει;

Λοιπόν, πίσω στην αρχική ερώτηση, γιατί τα ηλεκτρικά οχήματα (και οι μπαταρίες μολύβδου) φαίνονται ανακριβή; Αυτό συμβαίνει επειδή η ισχύς των ηλεκτρικών οχημάτων (συνήθως ονομάζεται SOC ή κατάσταση φόρτισης) είναι πιο δύσκολο να μετρηθεί από την ισχύ των κινητών τηλεφώνων.

Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι πιο δύσκολο να εκτιμηθούν από τα κινητά τηλέφωνα. Εδώ είναι μερικά βαθύτερα σημεία:

Μέθοδοι εκτίμησης SOC που χρησιμοποιούνται συνήθως:

Ας ξεκινήσουμε με ένα που γνωρίζουμε καλύτερα: το GPS. Τώρα, ο εντοπισμός θέσης GPS που βασίζεται σε κινητά τηλέφωνα είναι ακριβής στην τάξη των μέτρων. Όσον αφορά τους πυραύλους, μια τέτοια τοποθέτηση δεν αρκεί. Λείπουν δύο πράγματα: η ακρίβεια και ο πραγματικός χρόνος (δηλαδή, ο αριθμός των δευτερολέπτων για επιτυχή εντοπισμό). Ο πύραυλος λοιπόν έχει ένα άλλο σύστημα αντιστάθμισης: γυροσκόπιο.

Τα γυροσκόπια είναι ένα πλήρες συμπλήρωμα του δορυφορικού εντοπισμού θέσης GPS – είναι ακριβή (τουλάχιστον στην κλίμακα χιλιοστών) και σε πραγματικό χρόνο, αλλά το πρόβλημα είναι ότι τα σφάλματα είναι σωρευτικά. Για παράδειγμα, αν δέσετε τα μάτια ενός ατόμου και του ζητήσετε να περπατήσει σε ευθεία γραμμή, μπορεί να μην δείτε δεκάδες μέτρα, αλλά να μπορέσετε να περπατήσετε αρκετά χιλιόμετρα και να στρίψετε 180 μοίρες.

Υπάρχει τρόπος να συγχωνεύσουμε τις πληροφορίες μεταξύ GPS και γυροσκόπιου για να αλληλοσυμπληρώνονται για να λάβετε την πιο ακριβή θέση; Η απάντηση είναι ναι, το φιλτράρισμα Kalman είναι καλό, αυτό είναι.

Τι σχέση έχει αυτό με την εκτίμηση SOC της μπαταρίας; Υπάρχουν δύο κοινά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι μέτρησης SOC:

Η πρώτη μέθοδος είναι η μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος, η οποία μετρά την κατάσταση της μπαταρίας με βάση την τάση ανοιχτού κυκλώματος της μπαταρίας. Αυτό είναι εύκολο να γίνει κατανοητό, αλλά η πλήρης υψηλή τάση μπαταρίας, η χαμηλή ισχύς μπαταρίας, η ισχύς και η τάση αντιστοιχούν. Αυτή η μέθοδος είναι παρόμοια με τον εντοπισμό θέσης μέσω δορυφόρου GPS, δεν υπάρχει αθροιστικό σφάλμα (επειδή βασίζεται σε συνθήκες), αλλά η ακρίβεια είναι χαμηλή (λόγω διαφόρων παραγόντων, η προηγούμενη απόκριση έχει πλέον εξηγηθεί).

Ο δεύτερος τύπος ονομάζεται ολοκληρωτής αμπερωρών, ο οποίος μετρά την κατάσταση της μπαταρίας ενσωματώνοντας την τάση (ροή) της μπαταρίας. Για παράδειγμα, εάν φορτίζετε μια μπαταρία 100 κιλοβάτ και κάθε φορά που μετράτε το ρεύμα και το αυξάνετε στους 50 μοίρες, η υπολειπόμενη ισχύς θα είναι 50 μοίρες. Αυτή η μέθοδος μπορεί να συγκριθεί με γυροσκόπια υψηλής ακρίβειας (η ακρίβεια στιγμιαίας μέτρησης είναι μικρότερη από 1%, το κόστος μέτρησης 0.1% είναι χαμηλό και συνηθισμένο), αλλά το σωρευτικό σφάλμα είναι μεγαλύτερο. Επιπλέον, ακόμα κι αν το αμπερόμετρο είναι μάρκας θεού και απόλυτα ακριβές, η μέθοδος ολοκλήρωσης και η μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος είναι αδιαχώριστες όταν χρησιμοποιείται το αμπερόμετρο. Γιατί; Επειδή η φύση της ίδιας της μπαταρίας θα αλλάξει.

Ακαδημαϊκά, ίσως ορισμένες προηγμένες εταιρείες αυτοκινήτων συνδυάζουν τάση ανοιχτού κυκλώματος και ενσωμάτωση αμπέρ-ωρών με τον αλγόριθμο φίλτρου Kalman για να λάβουν την πιο ακριβή εκτίμηση SOC, αλλά συχνά κάνουν λάθη επειδή δεν καταλαβαίνουν πώς να εμβαθύνουν την εξέλιξη των μπαταριών. φύση.

Τα ηλεκτρικά οχήματα που αναπτύσσονται από εγχώριες αυτοκινητοβιομηχανίες χρησιμοποιούν γενικά τη μέθοδο τάσης ανοιχτού κυκλώματος και τη μέθοδο ολοκλήρωσης LAMV: το παρακάτω αυτοκίνητο αφήνει αρκετό χρόνο (για παράδειγμα, το αυτοκίνητο είναι ενεργοποιημένο μόνο το πρωί) και η μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος χρησιμοποιείται για υπολογίστε την έναρξη της δύναμης, είπε ο SOC_start. Μετά την εκκίνηση του αυτοκινήτου, η κατάσταση της μπαταρίας γίνεται χαοτική και η μέθοδος τάσης ανοιχτού κυκλώματος δεν ισχύει πλέον. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τη μέθοδο ενσωμάτωσης amV που βασίζεται στο SOC_start για να υπολογίσετε την τρέχουσα ισχύ της μπαταρίας.

Ένας σημαντικός παράγοντας που δυσκολεύει το SOC των ηλεκτρικών οχημάτων είναι η δυσκολία στη διαμόρφωση μπαταριών λιθίου. Ή με άλλα λόγια, το ερευνητικό πεδίο που μπορεί να κάνει την εκτίμηση SOC των ηλεκτρικών οχημάτων γίνεται όλο και πιο ακριβές. Η φύση των μπαταριών και των πακέτων μπαταριών είναι η βασική κατεύθυνση. Η βελτίωση της ακρίβειας του οργάνου δεν είναι η τρέχουσα ερευνητική κατεύθυνση που είναι αρκετά ακριβής, και όσο ακριβής κι αν είναι, είναι άχρηστη.