SOC ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ವಿಧಾನಗಳು

SOC ಎಂದರೇನು?

ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ (SOC) ಎಂದರೆ ಒಟ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಚಾರ್ಜ್‌ನ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SOC ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು ಒಂದುಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (BMS)ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತುಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ, ಹೀಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಾನಗಳು ಕರೆಂಟ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಧಾನ. ಎರಡೂ ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಕೆಲವು ದೋಷಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 

1. ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನ

ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನವು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಅದರ ಸರಳತೆ, ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹಂತಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

1. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ SOC ಅನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಿ.
2. ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.
3. ಚಾರ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ.
4. ಆರಂಭಿಕ SOC ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಸ್ತುತ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ.

ಸೂತ್ರವು:

SOC=ಆರಂಭಿಕ SOC+Q∫(I⋅dt)​

ಎಲ್ಲಿI ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ, Q ಎಂಬುದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಮತ್ತು dt ಎಂಬುದು ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರ.

ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಏಕೀಕರಣ ವಿಧಾನವು ದೋಷದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇದಕ್ಕೆ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

 

2. ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಧಾನ

ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (OCV) ವಿಧಾನವು ಲೋಡ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ SOC ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಸರಳತೆಯು ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಕರೆಂಟ್ ಮಾಪನದ 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 ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ.

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

 

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 ಪಡೆಯಿರಿ.
2. OCV ಅನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ ಮತ್ತು SOC-OCV ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು SOC2 ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ.
3. ಅಂತಿಮ SOC ಪಡೆಯಲು SOC1 ಮತ್ತು SOC2 ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿ.

ಸೂತ್ರವು:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

ಎಲ್ಲಿk1 ಮತ್ತು k2 ಗಳು 1 ಕ್ಕೆ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿದ ತೂಕದ ಗುಣಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ. ಗುಣಾಂಕಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆ, ಪರೀಕ್ಷಾ ಸಮಯ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ದೀರ್ಘ ಚಾರ್ಜ್/ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ k1 ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ OCV ಅಳತೆಗಳಿಗೆ 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 ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಖರವಾದ SOC ನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ತಿದ್ದುಪಡಿ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.