SOC 계산 방법

SOC란 무엇입니까?

배터리의 충전 상태(SOC)는 총 충전 용량에 대한 현재 충전량의 비율이며 일반적으로 백분율로 표시됩니다. SOC를 정확하게 계산하는 것은 매우 중요합니다.배터리 관리 시스템(BMS)에너지 잔량 파악, 배터리 사용량 관리,충전 및 방전 프로세스 제어, 따라서 배터리의 수명을 연장합니다.

SOC를 계산하는 데 사용되는 두 가지 주요 방법은 전류 적분 방법과 개방 회로 전압 방법입니다. 둘 다 장점과 단점이 있으며 각각 특정 오류가 발생합니다. 따라서 실제 응용에서는 정확도를 높이기 위해 이러한 방법을 결합하는 경우가 많습니다.

 

1. 현재 통합 방식

전류 적분법은 충전 전류와 방전 전류를 적분하여 SOC를 계산합니다. 장점은 교정이 필요하지 않고 단순하다는 것입니다. 단계는 다음과 같습니다:

1. 충전 또는 방전 시작 시 SOC를 기록합니다.
2. 충전 및 방전 중 전류를 측정합니다.
3. 전류를 적분하여 담당 변화를 찾습니다.
4. 초기 SOC와 충전 변화를 사용하여 현재 SOC를 계산합니다.

공식은 다음과 같습니다.

SOC=초기 SOC+Q∫(I⋅dt)​

어디I는 전류, Q는 배터리 용량, dt는 시간 간격입니다.

내부 저항 및 기타 요인으로 인해 현재 통합 방법에는 어느 정도 오류가 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 또한 보다 정확한 결과를 얻으려면 더 오랜 시간 동안 충전 및 방전해야 합니다.

 

2. 개방전압방식

OCV(개방회로전압) 방식은 부하가 없을 때 배터리의 전압을 측정해 SOC를 계산한다. 전류 측정이 필요하지 않기 때문에 단순성이 주요 장점입니다. 단계는 다음과 같습니다.

1. 배터리 모델 및 제조업체 데이터를 기반으로 SOC와 OCV 간의 관계를 설정합니다.
2. 배터리의 OCV를 측정합니다.
3. SOC-OCV 관계를 사용하여 SOC를 계산합니다.

SOC-OCV 곡선은 배터리 사용량 및 수명에 따라 변경되므로 정확성을 유지하려면 주기적인 보정이 필요합니다. 내부 저항도 이 방법에 영향을 미치며 방전 상태가 높을수록 오류가 더 커집니다.

 

3. 현재 통합과 OCV 방법 결합

정확성을 높이기 위해 현재 통합 방법과 OCV 방법을 결합하는 경우가 많습니다. 이 접근 방식의 단계는 다음과 같습니다.

1. 현재 통합 방법을 사용하여 충전 및 방전을 추적하고 SOC1을 얻습니다.
2. OCV를 측정하고 SOC-OCV 관계를 사용하여 SOC2를 계산합니다.
3. SOC1과 SOC2를 결합하여 최종 SOC를 얻습니다.

공식은 다음과 같습니다.

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

어디k1과 k2는 합이 1인 중량 계수입니다. 계수의 선택은 배터리 사용량, 테스트 시간 및 정확도에 따라 다릅니다. 일반적으로 충전/방전 테스트 시간이 길어질수록 k1이 더 크고, 보다 정밀한 OCV 측정을 위해서는 k2가 더 큽니다.

내부 저항과 온도도 결과에 영향을 주기 때문에 방법을 결합할 때 정확성을 보장하려면 교정 및 수정이 필요합니다.

 

결론

현재 통합 방식과 OCV 방식은 SOC 계산을 위한 주요 기법으로 각각 장단점이 있습니다. 두 가지 방법을 결합하면 정확성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 그러나 정확한 SOC 측정을 위해서는 교정 및 수정이 필수적입니다.