As principais funções do sistema de gerenciamento de bateria
2.1 estimativa de SOC
O SOC é usado para descrever a carga restante da bateria e é um dos parâmetros mais importantes na vida útil da bateria. A estimativa de SOC é a base para julgar a sobrecarga e a descarga excessiva da bateria. A estimativa precisa pode evitar o problema de sobrecarga e descarga da bateria ao máximo, de modo que possa operar de maneira mais confiável.
A estimativa do SOC da bateria exibe uma forte não-linearidade sob a influência do ambiente de trabalho interno e da mudança do ambiente externo. Existem muitos fatores internos e externos que afetam a capacidade da bateria, como a temperatura da bateria, a duração da bateria, a resistência interna da bateria, etc. É muito difícil concluir com precisão a estimativa do SOC.
Os métodos de estimativa de SOC existentes são os seguintes:
(1) um método de medição de horas. O método de medição Anshi não considera as mudanças na estrutura interna e estado da bateria e, portanto, tem as vantagens de estrutura simples e operação conveniente, mas a precisão do método não é alta. Se a precisão da medição atual não for alta, com o passar do tempo, o erro cumulativo do SOC continuará a aumentar, afetando o resultado final. O método é adequado para medir o SOC da bateria em um veículo elétrico. Se a precisão da medição puder ser melhorada, é um método de medição SOC simples e confiável.
(2) Método de tensão de circuito aberto. A tensão de circuito aberto da bateria de íons de lítio tem um relacionamento aproximadamente linear com o SOC, que pode ser usado para determinar o estado interno da bateria. No entanto, devido a rigorosos requisitos de medição, a bateria precisa ter pelo menos 1h, o que não é adequado para a detecção on-line em tempo real de baterias em veículos elétricos. Em circunstâncias normais, devido ao método de tensão de circuito aberto, a precisão das estimativas iniciais e finais do carregamento do carregador é relativamente alta, e o método de tensão de circuito aberto é freqüentemente usado em combinação com o método de medição de amperímetro.
(3) método de filtragem de Kalman. O método de filtro de Kalman é especialmente adequado para baterias híbridas com altas flutuações de corrente devido à sua excelente capacidade de erro de correção. A desvantagem deste método de estimativa é que ele requer alta velocidade de processamento do sistema.
(4) método de rede neural. As redes neurais possuem recursos como processamento paralelo distribuído, mapeamento não linear e aprendizado adaptativo, para que possam ser usados para simular a dinâmica da bateria e estimar o SOC. No entanto, esse método requer uma grande quantidade de dados de referência para a rede neural aprender, e os dados e os métodos de treinamento precisam ser altos, caso contrário, erros inaceitáveis serão causados.
2.2 Gerenciamento de Saldo
Existem muitos processos no processo de produção de uma bateria e a diferenciação pode causar inconsistências. A diferença nas células da bateria reflete-se principalmente na alteração da resistência interna e capacidade ao longo do tempo e temperatura. Grandes diferenças entre as células são mais propensas a causar sobrecarga ou overdischarge, resultando em danos à bateria. Alcançar o equilíbrio da bateria maximiza a utilidade da bateria, prolongando a vida da bateria e aumentando a segurança. Nesta fase, os métodos de saldo principais no país e no exterior são os seguintes:
(1) método de equalização de resistência. Este método é o principal representante do método de equalização de dissipação de energia. O método é simples e o custo é baixo, mas a perda de energia é relativamente grande e a eficiência é baixa. É adequado apenas para sistemas com pequena carga e descarga atuais.
(2) Método de capacitância comutada. Este método é o principal representante do método de equalização do tipo não dissipativo de energia, que compensa as deficiências da equalização de resistência. No entanto, seu circuito de controle é complicado, a velocidade de equalização é lenta e leva muito tempo, o que não é adequado para uso corrente de grande porte.
(3) método de equalização do transformador. Este método é baseado em uma estrutura de transformador de multi-enrolamento simétrico de um método de controle de equalização ativo de bateria em série. Suas deficiências são circuitos complicados, muitos dispositivos e um volume muito grande, o que não é fácil de expandir a bateria. Geralmente adequado para carregamento e descarregamento de grandes correntes.
(4) Equilíbrio centralizado. O método pode transferir rapidamente toda a bateria para as células da bateria, e o módulo de equalização centralizado é menor em tamanho. No entanto, a operação de balanceamento de várias baterias não pode ser realizada em paralelo, e um grande número de conexões de cabo é necessário, o que não é adequado para uma bateria com um grande número de baterias.
2.3 Gerenciamento Térmico
A temperatura afeta todos os aspectos do desempenho da bateria. A não uniformidade do campo de temperatura irá exacerbar a inconsistência da bateria, portanto, é necessário gerenciá-lo. A finalidade do gerenciamento térmico é manter a temperatura do sistema de bateria dentro de uma determinada faixa por aquecimento ou dissipação de calor e manter a uniformidade de temperatura dentro da bateria o máximo possível.
O gerenciamento de temperatura completa principalmente as seguintes quatro funções: (1) aquecimento rápido da bateria sob condições de baixa resistência; (2) garantindo a distribuição uniforme do campo de temperatura da bateria; (3) medição precisa e monitoramento da temperatura da bateria; (4) na bateria Quando a temperatura está muito alta, a quantidade de calor é efetivamente dissipada. Os métodos de resfriamento comumente usados incluem o método de convecção natural, método de convecção de ar forçado, método de fluxo de líquido, método de material de mudança de fase e método de gerenciamento térmico. Os métodos comuns de aquecimento incluem o método de aquecimento interno da bateria, o método da placa de aquecimento, o método da camisa de aquecimento e o método da bomba de calor.
