Pagrindinės akumuliatorių valdymo sistemos funkcijos
2.1 SOC vertinimas
SOC naudojamas likusiai akumuliatoriaus energijai apibūdinti ir yra vienas iš svarbiausių akumuliatoriaus veikimo parametrų. SOC vertinimas yra pagrindas spręsti, ar baterija yra perkrauta ir perkrauta. Tikslus įvertinimas gali padėti išvengti akumuliatoriaus pakrovimo ir iškraipymo problemos didžiausio masto, todėl jis gali veikti patikimai.
Baterijos SOC vertinimas yra labai stiprus nelinijiškumas veikiant vidinei darbo aplinkai ir išorės aplinkos pokyčiams. Yra daug vidinių ir išorinių veiksnių, kurie veikia akumuliatoriaus talpa, pavyzdžiui, akumuliatoriaus temperatūra, baterija, vidinis akumuliatoriaus atsparumas ir pan. SOC įvertinimas yra labai sunku.
Esami SOC vertinimo metodai yra tokie:
(1) valandos matavimo metodas. "Anshi" matavimo metodas neatsižvelgia į baterijos vidinės struktūros ir būklės pokyčius, todėl turi paprastos konstrukcijos ir patogios eksploatacijos pranašumus, tačiau metodo tikslumas nėra didelis. Jei dabartinis matavimo tikslumas nėra didelis, tada, kai eina laikas, SOC kaupiamoji klaida ir toliau didės, turės įtakos galutiniam rezultatui. Šis metodas yra tinkamas akumuliatoriaus SOC matavimui elektrinėje transporto priemonėje. Jei matavimo tikslumas gali būti patobulintas, tai yra paprastas ir patikimas SOC matavimo metodas.
(2) Atvirosios grandinės įtampos metodas. Ličio jonų akumuliatoriaus atvirosios grandinės įtampa yra maždaug tiesiškai susijusi su SOC, kurią galima naudoti nustatant baterijos vidinę būseną. Tačiau, atsižvelgiant į griežtus matavimo reikalavimus, baterija turi būti bent 1 h, kuri nėra tinkama elektrinių transporto priemonių baterijų aptikimui realiu laiku. Esant įprastoms sąlygoms, dėl atviros grandinės įtampos metodo pradinio ir galutinio įkroviklio įkrovimo tikslumas yra gana didelis, o atviros grandinės įtampos metodas dažnai naudojamas kartu su ampermetro matavimo metodu.
(3) Kalmano filtravimo metodas. Kalmano filtro metodas ypač tinka hibridinėms baterijoms su dideliais srovės svyravimais dėl puikios korekcijos klaidų. Šio įvertinimo metodo trūkumas yra tas, kad reikalingas didelis sistemos apdorojimo greitis.
(4) Neuronų tinklo metodas. Neuroniniai tinklai turi tokias funkcijas kaip paskirstytas lygiagretus apdorojimas, netiesinė kartografija ir prisitaikantis mokymasis, todėl juos galima imti akumuliatoriaus dinamikai ir įvertinti SOC. Tačiau šis metodas reikalauja didelės informacijos, reikalingos neuroniniam tinklui, gauti mokytis, o duomenų ir mokymo metodai turi būti aukšti, nes kyla nepriimtinų klaidų.
2.2 Balansų valdymas
Akumuliatoriaus gamybos procese yra daug procesų, o diferencijavimas gali sukelti prieštaravimų. Akumuliatorių elementų skirtumas daugiausia atsispindi vidinio atsparumo ir pajėgumo pokyčiui laikui bėgant ir temperatūrai. Didesni skirtumai tarp ląstelių gali sukelti pernelyg didelį arba pernelyg didelį debesį, dėl kurio sugesti baterija. Akumuliatoriaus balanso pasiekimas maksimaliai padidina maitinimo akumuliatoriaus naudingumą, prailgina baterijos tarnavimo laiką ir padidina saugumą. Šiame etape pagrindiniai balanso metodai namuose ir užsienyje yra tokie:
(1) atsparumo išlyginimo metodas. Šis metodas yra pagrindinis energijos išsklaidymo tipo išlyginimo metodo atstovas. Šis metodas yra paprastas ir jo kaina maža, tačiau energijos nuostolis yra gana didelis, o efektyvumas yra mažas. Tai tinka tik sistemoms su mažu srovės įkrovimu ir iškrovimu.
(2) Jungiamas talpos metodas. Šis metodas yra pagrindinis neenergetinio dispersinio tipo išlyginimo metodo atstovas, kuris sudaro atsparumo išlyginimo trūkumus. Tačiau jo valdymo grandinė yra sudėtinga, išlyginimo greitis yra lėtas ir trunka ilgą laiką, kuris nėra tinkamas dideliam dabartiniam naudojimui.
(3) transformatoriaus išlyginimo metodas. Šis metodas pagrįstas serijinio akumuliatorių paketų aktyviojo išlyginimo kontrolės metodu veikiančia simetrine daugiapakopiu transformatorine struktūra. Jo trūkumai yra sudėtingos grandinės, daugybė prietaisų ir per didelis garsumas, kurio nėra lengva išplėsti. Paprastai tinka didelių srovių įkrovimui ir išleidimui.
(4) centralizuota pusiausvyra. Šis metodas gali greitai perkelti visą akumuliatorių pakuotę į akumuliatoriaus elementus, o centralizuotas išlyginimo modulis yra mažesnis. Tačiau daugia baterijų balansavimo operacija negali būti vykdoma lygiagrečiai, todėl reikia daug kabelio jungčių, netinkamų baterijų turiniui, turinčiam daug baterijų.
2.3. Terminis valdymas
Temperatūra veikia visus baterijos veikimo aspektus. Nei vienodumo temperatūros lauke sustiprės akumuliatoriaus nenuoseklumas, todėl jį reikia valdyti. Šiluminio valdymo tikslas yra palaikyti baterijos sistemos temperatūrą tam tikrame diapazone šildant ar išsklaidant šilumą ir kiek įmanoma išlaikant baterijos vienodumą.
Temperatūros valdymas daugiausia atlieka šias keturias funkcijas: (1) greitą akumuliatoriaus šildymą esant mažoms varžosioms sąlygoms; (2) užtikrinti vienodą akumuliatoriaus temperatūros lauko pasiskirstymą; (3) tikslus baterijos temperatūros matavimas ir stebėjimas; (4) akumuliatoriaus pakuotėje. Kai temperatūra yra per didelė, šilumos kiekis iš tikrųjų išskaidomas. Dažniausiai naudojami aušinimo metodai apima natūralų konvekcijos metodą, priverstinį oro konvekcijos metodą, skysčio srauto metodą, fazių keitimo medžiagos metodą ir terminio valdymo metodą. Paprasti šildymo būdai apima baterijos vidaus kaitinimo būdą, kaitinimo plokštės metodą, šildymo striukės metodą ir šilumos siurblio metodą.
