מדוע הסוללות של מכוניות חשמליות אינן מראות במדויק כמה נשאר להן?

אז, בחזרה לשאלה המקורית, מדוע כלי רכב חשמליים (וסוללות עופרת) נראים לא מדויקים? הסיבה לכך היא שקשה יותר למדוד את ההספק של כלי רכב חשמליים (בדרך כלל נקרא SOC, או מצב טעינה) מאשר את ההספק של טלפונים ניידים.

ישנן מספר סיבות לכך שקשה יותר להעריך מכוניות חשמליות מטלפונים ניידים. הנה כמה נקודות עמוקות יותר:

שיטות הערכת SOC נפוצות:

הבה נתחיל עם אחד שאנחנו מכירים טוב יותר: GPS. כעת, מיקום GPS מבוסס טלפון נייד מדויק בסדר גודל של מטרים. בכל הנוגע לטילים, מיקום כזה אינו מספיק. חסרים שני דברים: דיוק וזמן אמת (כלומר, מספר השניות לאיתור מוצלח). אז לטיל יש עוד מערכת פיצוי: גירוסקופ.

ג’ירוסקופים הם השלמה מלאה לאיתור GPS לווייני – הם מדויקים (לפחות בסולם המילימטרים) ובזמן אמת, אבל הבעיה היא שהשגיאות מצטברות. למשל, אם תעקמו את עיניו של אדם ותבקשו ממנו ללכת בקו ישר, אולי לא תראו עשרות מטרים, אבל אולי תצליחו ללכת כמה קילומטרים ולפנות 180 מעלות.

האם יש דרך למזג את המידע בין GPS לגירוסקופ כדי להשלים זה את זה כדי לקבל את המיקום המדויק ביותר? התשובה היא כן, סינון קלמן טוב, זהו.

מה זה קשור להערכת SOC של הסוללה? ישנן שתי שיטות נפוצות למדידת SOC:

השיטה הראשונה היא שיטת המתח הפתוח, המודדת את מצב הסוללה על סמך מתח המעגל הפתוח של הסוללה. זה קל להבנה, אבל מתח סוללה גבוה מלא, כוח סוללה נמוך, כוח ומתח תואמים. שיטה זו דומה לאיתור GPS לווייני, אין שגיאה מצטברת (מכיוון שהיא מבוססת על תנאים), אך הדיוק נמוך (בשל גורמים שונים, כעת הוסברה התגובה הקודמת).

הסוג השני נקרא אינטגרטור אמפר שעה, המודד את מצב הסוללה על ידי שילוב המתח (הזרימה) של הסוללה. לדוגמה, אם אתה מטעין סוללה של 100 קילוואט, ובכל פעם שאתה מודד את הזרם ומגדיל אותו ל-50 מעלות, ההספק הנותר יהיה 50 מעלות. ניתן להשוות שיטה זו עם גירוסקופים בעלי דיוק גבוה (דיוק המדידה המיידי הוא פחות מ-1%, עלות המדידה של 0.1% נמוכה ונפוצה), אך השגיאה המצטברת גדולה יותר. בנוסף, גם אם מד הזרם הוא מותג אלוהים ומדויק לחלוטין, השיטה האינטגרלית ושיטת המתח הפתוח אינם ניתנים להפרדה כאשר משתמשים במד הזרם. למה? כי אופי הסוללה עצמה ישתנה.

מבחינה אקדמית, אולי כמה חברות רכב מתקדמות משלבות מתח במעגל פתוח ואינטגרציה של אמפר-שעה עם אלגוריתם מסנן קלמן כדי לקבל את הערכת ה-SOC המדויקת ביותר, אבל לעתים קרובות הן עושות טעויות כי הן לא מבינות כיצד להעמיק את האבולוציה של הסוללות. טֶבַע.

כלי רכב חשמליים שפותחו על ידי חברות רכב מקומיות משתמשים בדרך כלל בשיטת המתח הפתוח ובשיטת האינטגרציה LAMV: המכונית הבאה עוזבת מספיק זמן (לדוגמה, המכונית מופעלת רק בבוקר), ושיטת המתח הפתוח משמשת כדי להעריך את ההתחלה הכוחנית, אמר SOC_start. לאחר התנעת המכונית, מצב המצבר הופך לכאוטי, ושיטת המתח במעגל הפתוח אינה תקפה עוד. לאחר מכן, השתמש בשיטת האינטגרציה מבוססת SOC_start amV כדי להעריך את עוצמת הסוללה הנוכחית.

גורם חשוב שמקשה על ה-SOC של כלי רכב חשמליים הוא הקושי ביצירת מודלים של חבילות סוללות ליתיום. או במילים אחרות, תחום המחקר שיכול להפוך את הערכת SOC של רכב חשמלי להיות מדויק יותר ויותר. אופי הסוללות ומארזי הסוללות הוא כיוון המפתח. שיפור דיוק המכשיר אינו כיוון המחקר הנוכחי המדויק מספיק, ולא משנה כמה הוא מדויק, הוא חסר תועלת.