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電池余量的準確推測

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月07日  

準確推測車載電池的充電狀態(SOC)是一項非常難的技術。一位參與純電動汽車開發的技術人員表示,在某些狀況下,推測值與精確值的誤差會達到10%以上。

為什么會出現這么大的誤差?一般來說,SOC是通過求解等效電路模型推測電池內部電阻之后計算出來的。但模型的方程式無法直接求解,因為傳感器實際測量到的是電池端子之間的電壓與電流這兩個數值,而等效電路模型中的未知數包括兩個電阻和兩個電容、共4個。而且,電池內部電阻會隨環境溫度的變化而大幅變化。因此,計算結果的誤差少則5%、多則10%以上。

對于電動汽車技術人員,這個誤差是不容忽視的問題。因為這會嚴重影響到可稱得上是電動汽車最大弱點的續航距離。由于推測的SOC存在誤差,因此在計算純電動汽車的續航距離時,要留出足夠的余量。例如,實際續航距離為200km時,如果推測電池SOC時的誤差為10%,則剩余的續航距離必須少算20km。

涉足電池技術的各廠商家公司正在下大力氣開發可提高SOC推測精度的技術。在這一潮流中,康奈可開發出了能夠大幅提高推測精度、使誤差僅為2~3%的技術。截至目前,這個精度堪稱是世界最高水平。

還是前面的例子,假設誤差為3%,要少算的續航距離就不是20km,而是6km,這就使續航距離實際延長了14km。二者之間的差別相當大。因為要想讓實際續航距離延長這么多,需要使昂貴的電池的容量增加近1kWh,或是大幅減輕車體的重量,都會大幅增加成本。

康奈可這項技術的重點在于將兩種手法完美結合的“傳感器融合”。除了前面介紹的通過求解內部電阻來計算的方法之外,SOC還可以通過累積電流傳感器數值的方式進行推算。兩種方法結合后,結果十分驚人,例如,在中途不充電、10小時連續行駛在高速公路和山岳路的條件下,即使電流傳感器有-5A的誤差,SOC的推測誤差也只有約3%。

電動汽車的銷售因續航距離的問題而陷入苦戰,但技術方面仍有很多可以改善的余地。包括康奈可這次開發取得的成果在內,通過不斷積累,在不遠的將來,續航距離完全可能滿足人們的需要。

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