एसओसी गणना विधियाँ

एसओसी क्या है?

बैटरी की चार्ज स्थिति (SOC) उपलब्ध वर्तमान चार्ज और कुल चार्ज क्षमता का अनुपात है, जिसे आमतौर पर प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। बैटरी की चार्जिंग क्षमता में SOC की सटीक गणना महत्वपूर्ण है।बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस)क्योंकि यह शेष ऊर्जा का निर्धारण करने, बैटरी उपयोग का प्रबंधन करने औरचार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं को नियंत्रित करें, जिससे बैटरी का जीवनकाल बढ़ जाता है।

एसओसी की गणना के लिए उपयोग की जाने वाली दो मुख्य विधियाँ हैं: धारा एकीकरण विधि और खुला-परिपथ वोल्टेज विधि। दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं, और प्रत्येक में कुछ त्रुटियाँ होती हैं। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, सटीकता में सुधार के लिए अक्सर इन विधियों को संयोजित किया जाता है।

 

1. वर्तमान एकीकरण विधि

वर्तमान एकीकरण विधि आवेश और निर्वहन धाराओं को एकीकृत करके SOC की गणना करती है। इसका लाभ इसकी सरलता में निहित है, जिसके लिए अंशांकन की आवश्यकता नहीं होती है। चरण इस प्रकार हैं:

1. चार्जिंग या डिस्चार्जिंग के प्रारंभ में SOC को रिकॉर्ड करें।
2. चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान करंट को मापें।
3. आवेश में परिवर्तन ज्ञात करने के लिए धारा को एकीकृत करें।
4. प्रारंभिक एसओसी और चार्ज परिवर्तन का उपयोग करके वर्तमान एसओसी की गणना करें।

सूत्र है:

एसओसी=प्रारंभिक एसओसी+क्यू∫(आई⋅डीटी)​

कहाँI धारा है, Q बैटरी क्षमता है, और dt समय अंतराल है।

यह ध्यान रखना ज़रूरी है कि आंतरिक प्रतिरोध और अन्य कारकों के कारण, वर्तमान एकीकरण विधि में कुछ हद तक त्रुटि हो सकती है। इसके अलावा, अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए इसे लंबे समय तक चार्ज और डिस्चार्ज करने की आवश्यकता होती है।

 

2. ओपन-सर्किट वोल्टेज विधि

ओपन-सर्किट वोल्टेज (OCV) विधि, बिना लोड के बैटरी के वोल्टेज को मापकर SOC की गणना करती है। इसकी सरलता ही इसका मुख्य लाभ है क्योंकि इसमें करंट मापने की आवश्यकता नहीं होती। इसके चरण इस प्रकार हैं:

1. बैटरी मॉडल और निर्माता डेटा के आधार पर SOC और OCV के बीच संबंध स्थापित करें।
2. बैटरी का OCV मापें.
3. SOC-OCV संबंध का उपयोग करके SOC की गणना करें।

ध्यान दें कि SOC-OCV वक्र बैटरी के उपयोग और जीवनकाल के साथ बदलता रहता है, इसलिए सटीकता बनाए रखने के लिए समय-समय पर अंशांकन की आवश्यकता होती है। आंतरिक प्रतिरोध भी इस विधि को प्रभावित करता है, और उच्च डिस्चार्ज अवस्थाओं में त्रुटियाँ अधिक महत्वपूर्ण होती हैं।

 

3. वर्तमान एकीकरण और OCV विधियों का संयोजन

सटीकता में सुधार के लिए, वर्तमान एकीकरण और OCV विधियों को अक्सर संयुक्त किया जाता है। इस दृष्टिकोण के चरण इस प्रकार हैं:

1. चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को ट्रैक करने के लिए वर्तमान एकीकरण विधि का उपयोग करें, SOC1 प्राप्त करें।
2. OCV को मापें और SOC2 की गणना करने के लिए SOC-OCV संबंध का उपयोग करें।
3. अंतिम SOC प्राप्त करने के लिए SOC1 और SOC2 को संयोजित करें।

सूत्र है:

एसओसी=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

कहाँk1 और k2 भार गुणांक हैं जिनका योग 1 होता है। गुणांकों का चुनाव बैटरी उपयोग, परीक्षण समय और सटीकता पर निर्भर करता है। आमतौर पर, k1 लंबे चार्ज/डिस्चार्ज परीक्षणों के लिए बड़ा होता है, और k2 अधिक सटीक OCV मापों के लिए बड़ा होता है।

विधियों को संयोजित करते समय सटीकता सुनिश्चित करने के लिए अंशांकन और सुधार की आवश्यकता होती है, क्योंकि आंतरिक प्रतिरोध और तापमान भी परिणामों को प्रभावित करते हैं।

 

निष्कर्ष

वर्तमान एकीकरण विधि और OCV विधि, SOC गणना की प्राथमिक तकनीकें हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। दोनों विधियों के संयोजन से सटीकता और विश्वसनीयता में वृद्धि हो सकती है। हालाँकि, सटीक SOC निर्धारण के लिए अंशांकन और सुधार आवश्यक हैं।