리튬 충방전 이론 및 전기계산법 설계
2.4 동적 전압 알고리즘 전기 계량기
동적 전압 알고리즘 전량계는 배터리 전압에 따라서만 리튬 배터리의 충전 상태를 계산할 수 있습니다.이 방법은 배터리 전압과 배터리 개방 회로 전압의 차이에 따라 충전 상태의 증가 또는 감소를 추정합니다.동적 전압 정보는 리튬 배터리의 동작을 효과적으로 시뮬레이션한 다음 SOC(%)를 결정할 수 있지만 이 방법은 배터리 용량 값(mAh)을 추정할 수 없습니다.
계산 방법은 배터리 전압과 개방 회로 전압 간의 동적 차이를 기반으로 하며 반복 알고리즘을 사용하여 충전 상태의 각 증가 또는 감소를 계산하여 충전 상태를 추정합니다.쿨롱 측정 솔루션과 비교할 때 동적 전압 알고리즘 전기량계는 시간 및 전류에 따라 오류를 누적하지 않습니다.전량계 전량계는 일반적으로 전류 감지 오류 및 배터리 자체 방전으로 인해 충전 상태를 부정확하게 추정합니다.전류 감지 오류가 매우 작더라도 쿨롱 카운터는 오류를 계속 누적하며 누적 오류는 완전 충전 또는 완전 방전 후에만 제거할 수 있습니다.
동적 전압 알고리즘 전기 계량기는 전압 정보에서만 배터리의 충전 상태를 추정합니다.배터리의 현재 정보로 추정하지 않기 때문에 오차가 누적되지 않습니다.충전 상태의 정확성을 향상시키기 위해 동적 전압 알고리즘은 실제 장치를 사용하여 완전 충전 및 완전 방전 조건에서 실제 배터리 전압 곡선에 따라 최적화된 알고리즘의 매개변수를 조정해야 합니다.
그림 12. 동적 전압 알고리즘 전기 계량기의 성능 및 게인 최적화
다음은 다양한 방전율에서 동적 전압 알고리즘의 성능입니다.충전 정확도의 상태가 양호하다는 것을 그림에서 볼 수 있습니다.C/2, C/4, C/7 및 C/10의 방전 조건에 관계없이 이 방법의 전체 SOC 오류는 3% 미만입니다.
그림 13. 다양한 방전율에서 동적 전압 알고리즘의 충전 상태
아래 그림은 짧은 충전 및 짧은 방전 조건에서 배터리의 충전 상태를 보여줍니다.충전 상태 오류는 여전히 매우 작고 최대 오류는 3%에 불과합니다.
그림 14. 배터리의 쇼트 충전 및 쇼트 방전 시 동적 전압 알고리즘의 충전 상태
일반적으로 전류 감지 오류 및 배터리 자체 방전으로 인해 부정확한 충전 상태를 유발하는 쿨롱 미터링 coulometer와 비교할 때 동적 전압 알고리즘은 시간 및 전류에 따라 오류를 누적하지 않는 것이 큰 장점입니다.충전/방전 전류 정보가 없기 때문에 동적 전압 알고리즘은 단기 정확도가 낮고 응답 시간이 느립니다.또한 완전 충전 용량을 예측할 수 없습니다.그러나 배터리 전압이 궁극적으로 충전 상태를 직접 반영하기 때문에 장기적으로 정확도가 우수합니다.
게시 시간: 2023년 2월 21일