Kodėl elektromobilių akumuliatoriai tiksliai neparodo, kiek jų liko?

Taigi, grįžkime prie pradinio klausimo, kodėl elektrinės transporto priemonės (ir švino akumuliatoriai) atrodo netikslūs? Taip yra todėl, kad elektromobilių galią (dažniausiai vadinamą SOC, arba įkrovimo būsena) išmatuoti sunkiau nei mobiliųjų telefonų.

Yra keletas priežasčių, kodėl elektromobilius įvertinti sunkiau nei mobiliuosius telefonus. Štai keletas gilesnių dalykų:

Dažniausiai naudojami SOC įvertinimo metodai:

Pradėkime nuo vieno, kurį žinome geriau: GPS. Dabar mobiliuoju telefonu pagrįsta GPS padėties nustatymas yra metrų tikslumas. Kalbant apie raketas, tokio pozicionavimo nepakanka. Trūksta dviejų dalykų: tikslumo ir realaus laiko (ty, sekundžių skaičius sėkmingai surasti). Taigi raketa turi kitą kompensavimo sistemą: giroskopą.

Giroskopai visiškai papildo palydovinio GPS padėties nustatymą – jie yra tikslūs (bent jau milimetro skalėje) ir veikia realiuoju laiku, tačiau problema ta, kad klaidos yra kumuliacinės. Pavyzdžiui, užrišus žmogui akis ir paprašius eiti tiesia linija, gali nematyti dešimčių metrų, bet gali paeiti kelis kilometrus ir pasisukti 180 laipsnių kampu.

Ar yra būdas sujungti informaciją tarp GPS ir giroskopo, kad viena kitą papildytų, kad būtų galima nustatyti tiksliausią padėtį? Atsakymas yra taip, Kalmano filtravimas yra geras, viskas.

Ką tai turi bendro su akumuliatoriaus SOC įvertinimu? Yra du dažniausiai naudojami SOC matavimo metodai:

Pirmasis metodas yra atviros grandinės įtampos metodas, kuris matuoja akumuliatoriaus būseną pagal akumuliatoriaus atviros grandinės įtampą. Tai lengva suprasti, tačiau visiškai aukšta akumuliatoriaus įtampa, maža akumuliatoriaus galia, galia ir įtampa atitinka. Šis metodas yra panašus į palydovinį GPS padėties nustatymą, nėra kaupiamosios klaidos (nes ji pagrįsta sąlygomis), tačiau tikslumas yra mažas (dėl įvairių veiksnių dabar buvo paaiškintas ankstesnis atsakymas).

Antrasis tipas vadinamas ampervalandžių integratoriumi, kuris matuoja akumuliatoriaus būseną integruodamas akumuliatoriaus įtampą (srauto). Pavyzdžiui, jei įkrausite 100 kilovatų bateriją ir kiekvieną kartą matuodami srovę padidinsite iki 50 laipsnių, likusios galios bus 50 laipsnių. Šį metodą galima palyginti su didelio tikslumo giroskopais (momentinis matavimo tikslumas yra mažesnis nei 1%, 0.1% matavimo kaina yra maža ir įprasta), tačiau kumuliacinė paklaida yra didesnė. Be to, net jei ampermetras yra dieviškas ir visiškai tikslus, integralinis metodas ir atvirosios grandinės įtampos metodas yra neatsiejami, kai naudojamas ampermetras. Kodėl? Nes pasikeis pačios baterijos prigimtis.

Akademiniu požiūriu galbūt kai kurios pažangios automobilių įmonės sujungia atviros grandinės įtampą ir ampervalandžių integraciją su Kalmano filtro algoritmu, kad gautų tiksliausią SOC įvertinimą, tačiau dažnai daro klaidų, nes nesupranta, kaip pagilinti akumuliatorių evoliuciją. gamta.

Namų automobilių gamintojų sukurtose elektrinėse transporto priemonėse dažniausiai naudojamas atviros grandinės įtampos metodas ir LAMV integravimo metodas: tokiam automobiliui lieka pakankamai laiko (pavyzdžiui, automobilis įjungiamas tik ryte), o atviros grandinės įtampos metodas naudojamas įvertinkite jėgos pradžią, sakė SOC_start. Užvedus automobilį akumuliatoriaus būsena tampa chaotiška, o atviros grandinės įtampos metodas nebegalioja. Tada naudokite SOC_start pagrįstą amV integravimo metodą, kad įvertintumėte esamą akumuliatoriaus energiją.

Svarbus veiksnys, apsunkinantis elektromobilių SOC, yra ličio baterijų modeliavimo sunkumai. Kitaip tariant, tyrimų sritis, dėl kurios elektromobilių SOC įvertinimas tampa vis tikslesnis. Baterijų ir baterijų blokų pobūdis yra pagrindinė kryptis. Prietaisų tikslumo gerinimas nėra dabartinė tyrimų kryptis, kuri yra pakankamai tiksli ir, kad ir kokia ji būtų tiksli, ji yra nenaudinga.