Varför visar inte elbilarnas batterier exakt hur mycket de har kvar?

Så, tillbaka till den ursprungliga frågan, varför verkar elfordon (och blybatterier) felaktiga? Detta beror på att kraften hos elfordon (vanligen kallad SOC, eller laddningstillstånd) är svårare att mäta än kraften hos mobiltelefoner.

Det finns flera anledningar till att elbilar är svårare att uppskatta än mobiltelefoner. Här är några djupare punkter:

Vanliga SOC-uppskattningsmetoder:

Låt oss börja med en vi vet bättre: GPS. Nu är mobiltelefonbaserad GPS-positionering exakt i storleksordningen meter. När det gäller missiler räcker inte en sådan positionering. Två saker saknas: noggrannhet och realtid (dvs. antalet sekunder för att lyckas hitta). Så missilen har ett annat kompensationssystem: gyroskop.

Gyroskop är ett komplett komplement till satellit GPS-positionering – de är exakta (åtminstone på millimeterskalan) och i realtid, men problemet är att felen är kumulativa. Om du till exempel binder ögonen för en person och ber honom att gå i en rak linje kanske du inte ser tiotals meter, men du kanske kan gå flera kilometer och vända dig 180 grader.

Finns det något sätt att smälta samman informationen mellan GPS och gyroskop för att komplettera varandra för att få den mest exakta positionen? Svaret är ja, Kalman-filtrering är bra, det är det.

Vad har detta att göra med batteriets SOC-uppskattning? Det finns två vanliga metoder för att mäta SOC:

Den första metoden är öppen kretsspänningsmetoden, som mäter batteriets tillstånd baserat på batteriets öppen kretsspänning. Detta är lätt att förstå, men full hög batterispänning, låg batterieffekt, effekt och spänning motsvarar varandra. Denna metod liknar GPS-positionering via satellit, det finns inget kumulativt fel (eftersom det är baserat på förhållanden), men noggrannheten är låg (på grund av olika faktorer har det tidigare svaret nu förklarats).

Den andra typen kallas ampere hour integrator, som mäter batteriets tillstånd genom att integrera batteriets spänning (flöde). Om du till exempel laddar ett batteri på 100 kilowatt, och varje gång du mäter strömmen och ökar den till 50 grader, blir den återstående effekten 50 grader. Denna metod kan jämföras med högprecisionsgyroskop (momentan mätnoggrannhet är mindre än 1%, 0.1% mätkostnad är låg och vanlig), men det kumulativa felet är större. Dessutom, även om amperemetern är ett bra märke och helt korrekt, är integralmetoden och öppen kretsspänningsmetoden oskiljaktiga när amperemetern används. Varför? Eftersom själva batteriets natur kommer att förändras.

Akademiskt kanske vissa avancerade bilföretag kombinerar öppen kretsspänning och amperetimmarsintegration med Kalman-filteralgoritmen för att få den mest exakta SOC-uppskattningen, men de gör ofta misstag eftersom de inte förstår hur man fördjupar utvecklingen av batterier. natur.

Elfordon som utvecklats av inhemska bilföretag använder vanligen öppen kretsspänningsmetoden och LAMV-integrationsmetoden: följande bil lämnar tillräckligt med tid (till exempel är bilen bara påslagen på morgonen), och öppen kretsspänningsmetoden används för att uppskatta kraftstarten, sa SOC_start. Efter att bilen har startat blir batteristatusen kaotisk och den öppna kretsspänningsmetoden är inte längre giltig. Använd sedan den SOC_start-baserade amV-integreringsmetoden för att uppskatta den aktuella batterieffekten.

En viktig faktor som gör SOC för elfordon svår är svårigheten att modellera litiumbatteripaket. Eller med andra ord, forskningsfältet som kan göra SOC-uppskattning av elfordon blir mer och mer exakt. Naturen hos batterier och batteripaket är nyckelriktningen. Att förbättra instrumentnoggrannheten är inte den aktuella forskningsriktningen som är tillräckligt noggrann, och hur exakt den än är är den värdelös.