Perché le batterie delle auto elettriche non mostrano con precisione quanto hanno lasciato?

Quindi, tornando alla domanda iniziale, perché i veicoli elettrici (e le batterie al piombo) sembrano imprecisi? Questo perché la potenza dei veicoli elettrici (di solito chiamata SOC, o stato di carica) è più difficile da misurare rispetto alla potenza dei telefoni cellulari.

Ci sono diversi motivi per cui le auto elettriche sono più difficili da stimare rispetto ai telefoni cellulari. Ecco alcuni punti più profondi:

Metodi di stima SOC comunemente usati:

Cominciamo con uno che conosciamo meglio: il GPS. Ora, il posizionamento GPS basato sul telefono cellulare è preciso nell’ordine dei metri. Per quanto riguarda i missili, tale posizionamento non è sufficiente. Mancano due cose: precisione e tempo reale (cioè il numero di secondi per individuare con successo). Quindi il missile ha un altro sistema di compensazione: il giroscopio.

I giroscopi sono un complemento completo al posizionamento GPS satellitare: sono accurati (almeno sulla scala millimetrica) e in tempo reale, ma il problema è che gli errori sono cumulativi. Ad esempio, se benderai una persona e le chiedi di camminare in linea retta, potresti non vedere decine di metri, ma potresti essere in grado di camminare per diversi chilometri e girare di 180 gradi.

C’è un modo per fondere le informazioni tra GPS e giroscopio per integrarsi a vicenda per ottenere la posizione più accurata? La risposta è sì, il filtro Kalman è buono, tutto qui.

Cosa ha a che fare questo con la stima del SOC della batteria? Esistono due metodi comunemente usati per misurare il SOC:

Il primo metodo è il metodo della tensione a circuito aperto, che misura lo stato della batteria in base alla tensione a circuito aperto della batteria. Questo è facile da capire, ma l’alta tensione della batteria completa, la batteria scarica, l’alimentazione e la tensione sono corrispondenti. Questo metodo è simile al posizionamento GPS satellitare, non c’è errore cumulativo (perché si basa sulle condizioni), ma la precisione è bassa (a causa di vari fattori, la risposta precedente è stata ora spiegata).

Il secondo tipo è chiamato integratore di amperora, che misura lo stato della batteria integrando la tensione (flusso) della batteria. Ad esempio, se si carica una batteria da 100 kilowatt e ogni volta che si misura la corrente e la si aumenta a 50 gradi, la potenza rimanente sarà di 50 gradi. Questo metodo può essere confrontato con giroscopi ad alta precisione (la precisione della misurazione istantanea è inferiore all’1%, il costo di misurazione dello 0.1% è basso e comune), ma l’errore cumulativo è maggiore. Inoltre, anche se l’amperometro è un marchio divino e completamente preciso, il metodo integrale e il metodo della tensione a circuito aperto sono inseparabili quando si utilizza l’amperometro. Come mai? Perché la natura della batteria stessa cambierà.

A livello accademico, forse alcune aziende automobilistiche avanzate combinano la tensione a circuito aperto e l’integrazione amperora con l’algoritmo di filtro di Kalman per ottenere la stima SOC più accurata, ma spesso commettono errori perché non capiscono come approfondire l’evoluzione delle batterie. natura.

I veicoli elettrici sviluppati dalle case automobilistiche nazionali utilizzano generalmente il metodo della tensione a circuito aperto e il metodo di integrazione LAMV: l’auto seguente lascia abbastanza tempo (ad esempio, l’auto viene accesa solo al mattino) e il metodo della tensione a circuito aperto viene utilizzato per stimare l’inizio della forza, ha detto SOC_start. Dopo che l’auto è stata avviata, lo stato della batteria diventa caotico e il metodo della tensione a circuito aperto non è più valido. Quindi, utilizzare il metodo di integrazione amV basato su SOC_start per stimare la potenza attuale della batteria.

Un fattore importante che rende difficile il SOC dei veicoli elettrici è la difficoltà nel modellare i pacchi batteria al litio. O in altre parole, il campo di ricerca che può rendere sempre più accurata la stima del SOC dei veicoli elettrici. La natura delle batterie e dei pacchi batteria è la direzione chiave. Migliorare l’accuratezza dello strumento non è l’attuale direzione della ricerca che è abbastanza accurata, e non importa quanto sia accurata, è inutile.