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为何电动汽车电池不能准确显示剩余电量?

钜大LARGE  |  点击量:2599次  |  2020年12月17日  

为何电动汽车的电池不能准确显示剩余电量?


回到最初的问题,那么,为何电动汽车的动力锂电池(包括锂离子电池和铅电池)看起来不准确呢?这是因为电动汽车的动力锂电池(通常被称为SOC,充电状态)的电量水平比手机的更难测量。


以上从几个方面的角度,说明了为何电动汽车的剩余电量比手机更难估算。下面,从更深层次的角度提出几点:


常用SOC(剩余电量)估算方法:


让我们从一个我们更了解的开始:GPS。现在,基于手机的GPS定位是准确的,精确到米的数量级。就特种而言,这样的定位是不够的。缺少两件事:准确性和实时性(也就是说,成功定位要几秒钟)。所以特种有另一个系统来补偿:一个陀螺仪。


与卫星GPS定位相比,陀螺仪具有完全互补的特性它们精确(至少在毫米尺度上)和实时,但问题是误差是累积的。例如,假如你蒙住一个人的眼睛,让他走直线,你可能看不到几十米的距离,但你也可能可以走几千米,并把方向转180度。


在GPS和陀螺仪之间是否有一种融合信息的方法来互相补充,从而获得最准确、最准确的位置?答案是肯定的,卡尔曼滤波算法好了,就这样了,没别的了。


这和电池的SOC估计有什么关系?还有两种常见的SOC测量方法:


第一种是开路电压法,它根据电池的开路电压来测量电池的状态。这很容易理解,只是充满高电池电压,低电池功率,功率和电压是对应关系。这种方法类似于卫星GPS定位没有累积误差(因为它是基于条件的),但是精度低(由于各种因素,现在已经解释了以前的响应)。


第二种被称为安培时积分器,它通过对电池的电压(流量)进行积分来测量电池的状态。例如,假如你给一个100千瓦的电池充电,你每次测量电流,把它加到50度,那么剩余的电量就是50度。这种方法可以比作陀螺仪具有很高的精度(瞬时测量的精度低于1%,0.1%的测量是廉价和常见的),但累积误差很大。另外,即使电流表是神牌的,完全准确,那么电流表小时积分法与开路电压法是分不开的,为何呢?因为电池本身的性质会发生变化。


在学术上,也许一些先进的汽车公司将开路电压法和安培小时积分法通过卡尔曼滤波算法相结合,得到最准确的SOC估计,但他们往往会犯错误,因为他们不了解如何加深电池不断变化的演化本质。


国内汽车公司开发的电动汽车一般由开路电压法和lamv积分方法:后车已经留下了足够的时间(例如,汽车只是在早上打开),开路电压法是用来估计力量开始,SOC_start表示。汽车启动后,电池状态变得混乱,开路电压法不再有效。然后,采用基于SOC_start的amv积分法估计当前电池电量。


造成电动汽车SOC困难的重要因素是电池组本身建模的困难。或许,换句话说,可以使电动汽车的SOC估算研究领域变得越来越准确,电池和电池组的本质是关键方向,提高仪表精度并不是现在的研究方向是足够准确的,然后准确不是有用的。


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