Hvorfor viser ikke batteriene til elbiler nøyaktig hvor mye de har igjen?

Så tilbake til det opprinnelige spørsmålet, hvorfor virker elektriske kjøretøy (og blybatterier) unøyaktige? Dette er fordi kraften til elektriske kjøretøy (vanligvis kalt SOC, eller ladetilstand) er vanskeligere å måle enn kraften til mobiltelefoner.

Det er flere grunner til at elbiler er vanskeligere å anslå enn mobiltelefoner. Her er noen dypere punkter:

Vanlige SOC-estimeringsmetoder:

La oss starte med en vi kjenner bedre: GPS. Nå er mobiltelefonbasert GPS-posisjonering nøyaktig i størrelsesorden meter. Når det gjelder missiler, er ikke slik posisjonering nok. To ting mangler: nøyaktighet og sanntid (dvs. antall sekunder for å finne frem). Så missilet har et annet kompensasjonssystem: gyroskop.

Gyroskoper er et komplett supplement til satellitt-GPS-posisjonering – de er nøyaktige (minst på millimeterskalaen) og sanntid, men problemet er at feilene er kumulative. Hvis du for eksempel gir bind for øynene på en person og ber ham gå i en rett linje, kan det hende du ikke ser flere titalls meter, men du kan kanskje gå flere kilometer og snu 180 grader.

Er det en måte å smelte sammen informasjonen mellom GPS og gyroskop for å utfylle hverandre for å oppnå den mest nøyaktige posisjonen? Svaret er ja, Kalman-filtrering er bra, det er det.

Hva har dette med batteriets SOC-estimat å gjøre? Det er to vanlige metoder for å måle SOC:

Den første metoden er åpen kretsspenningsmetoden, som måler batteriets tilstand basert på åpen kretsspenning til batteriet. Dette er lett å forstå, men full høy batterispenning, lav batteristrøm, strøm og spenning er tilsvarende. Denne metoden ligner på satellitt-GPS-posisjonering, det er ingen kumulativ feil (fordi den er basert på forhold), men nøyaktigheten er lav (på grunn av ulike faktorer er den forrige responsen nå forklart).

Den andre typen kalles amperetimeintegrator, som måler batteriets tilstand ved å integrere spenningen (strømmen) til batteriet. Hvis du for eksempel lader et batteri på 100 kilowatt, og hver gang du måler strømmen og øker den til 50 grader, vil gjenværende kraft være 50 grader. Denne metoden kan sammenlignes med høypresisjonsgyroskoper (øyeblikkelig målenøyaktighet er mindre enn 1 %, 0.1 % målekostnad er lav og vanlig), men den kumulative feilen er større. I tillegg, selv om amperemeteret er en god merkevare og helt nøyaktig, er integreringsmetoden og åpen kretsspenningsmetoden uadskillelige når amperemeteret brukes. Hvorfor? Fordi selve batteriets natur vil endre seg.

Akademisk sett kombinerer kanskje noen avanserte bilselskaper åpen kretsspenning og ampere-time-integrasjon med Kalman-filteralgoritmen for å få den mest nøyaktige SOC-estimeringen, men de gjør ofte feil fordi de ikke forstår hvordan de skal utdype utviklingen av batterier. natur.

Elektriske kjøretøy utviklet av innenlandske bilselskaper bruker vanligvis åpen kretsspenningsmetoden og LAMV-integrasjonsmetoden: følgende bil forlater nok tid (for eksempel blir bilen bare slått på om morgenen), og åpen kretsspenningsmetoden brukes til å estimer kraftstarten, sa SOC_start. Etter at bilen er startet, blir batteristatusen kaotisk, og åpen kretsspenningsmetoden er ikke lenger gyldig. Deretter bruker du den SOC_start-baserte amV-integrasjonsmetoden for å estimere gjeldende batterikraft.

En viktig faktor som gjør SOC for elektriske kjøretøy vanskelig er vanskeligheten med å modellere litiumbatteripakker. Eller med andre ord, forskningsfeltet som kan gjøre SOC-estimering av elektriske kjøretøy blir mer og mer nøyaktig. Naturen til batterier og batteripakker er nøkkelretningen. Å forbedre instrumentnøyaktigheten er ikke den nåværende forskningsretningen som er nøyaktig nok, og uansett hvor nøyaktig den er, er den ubrukelig.