SOC ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ವಿಧಾನಗಳು

SOC ಎಂದರೇನು?

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸ್ಟೇಟ್ ಆಫ್ ಚಾರ್ಜ್ (SOC) ಎನ್ನುವುದು ಒಟ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SOC ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು aಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (BMS)ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತುಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ, ಹೀಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳೆಂದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಧಾನ. ಎರಡೂ ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಕೆಲವು ದೋಷಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 

1. ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನ

ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನವು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪ್ರಯೋಜನವು ಅದರ ಸರಳತೆಯಲ್ಲಿದೆ, ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಹಂತಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

1. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ SOC ಅನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಿ.
2. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.
3. ಚಾರ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ.
4. ಆರಂಭಿಕ SOC ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಸ್ತುತ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ.

ಸೂತ್ರವು ಹೀಗಿದೆ:

SOC=ಆರಂಭಿಕ SOC+Q∫(I⋅dt)

ಎಲ್ಲಿನಾನು ಕರೆಂಟ್, Q ಎಂಬುದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಮತ್ತು dt ಎಂಬುದು ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿದೆ.

ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನವು ದೋಷದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇದು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

 

2. ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಧಾನ

ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (OCV) ವಿಧಾನವು ಯಾವುದೇ ಲೋಡ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸರಳತೆಯು ಅದರ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಳತೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹಂತಗಳು ಹೀಗಿವೆ:

1. ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ತಯಾರಕರ ಡೇಟಾವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ SOC ಮತ್ತು OCV ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿ.
2. ಬ್ಯಾಟರಿಯ OCV ಅನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.
3. SOC-OCV ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ.

SOC-OCV ಕರ್ವ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಆವರ್ತಕ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಈ ವಿಧಾನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದೋಷಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿರುತ್ತವೆ.

 

3. ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು OCV ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು

ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ಮತ್ತು OCV ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನದ ಹಂತಗಳು:

1. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ, SOC1 ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಿ.
2. OCV ಅನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ ಮತ್ತು SOC2 ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು SOC-OCV ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಳಸಿ.
3. ಅಂತಿಮ SOC ಪಡೆಯಲು SOC1 ಮತ್ತು SOC2 ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ.

ಸೂತ್ರವು ಹೀಗಿದೆ:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

ಎಲ್ಲಿk1 ಮತ್ತು k2 ತೂಕದ ಗುಣಾಂಕಗಳು 1. ಗುಣಾಂಕಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆ, ಪರೀಕ್ಷಾ ಸಮಯ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ k1 ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ OCV ಮಾಪನಗಳಿಗೆ k2 ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವಾಗ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ತಿದ್ದುಪಡಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

 

ತೀರ್ಮಾನ

ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು OCV ವಿಧಾನವು SOC ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಕ್ಕೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತಂತ್ರಗಳಾಗಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ಸಾಧಕ-ಬಾಧಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎರಡೂ ವಿಧಾನಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಖರವಾದ SOC ನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ತಿದ್ದುಪಡಿ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.