O objetivo principal ao projetar um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) preciso é fornecer estado de carga (SOC) e avaliações do estado de saúde (SOH) para determinar o tempo de funcionamento restante e o status de vida útil da bateria. Alguns podem presumir que a medição altamente precisa da tensão da célula por meio de hardware de front-end analógico (AFE) caro é necessária para permitir a precisão. No entanto, a fidelidade do modelo de célula e a otimização do algoritmo do medidor de combustível têm um impacto ainda mais significativo do que apenas a resolução da medição na precisão geral do cálculo. A seguir estão algumas dicas para melhorar a precisão da estimativa de SOC e SOH:
- Use um modelo de bateria preciso que capture parâmetros importantes como diminuição da capacidade e aumento da resistência interna. Ter um modelo que reflita de perto o comportamento real da bateria tornará as estimativas de SOC e SOH mais precisas.
- Caracterize a bateria com precisão realizando ciclos completos de carga/descarga periodicamente. Isso permite atualizar os parâmetros do modelo da bateria para corresponder à capacidade e resistência reais.
- Se possível, use medições diretas dos parâmetros da bateria, como tensão de circuito aberto ou resistência interna, além de medições de corrente e tensão. Isso fornece mais dados observacionais para correlacionar com SOC e SOH.
- Implemente algoritmos como filtros de Kalman ou filtros de partículas que podem fundir o modelo de bateria com medições para corrigir continuamente as estimativas de SOC e SOH. Os algoritmos de fusão ajudam a reduzir erros.
- Se a bateria suportar, use a contagem de Coulomb (integrando a corrente ao longo do tempo) entre eventos de carga total para corrigir o desvio do SOC. Isso fornece um ponto de redefinição absoluto do SOC.
- Mantenha um histórico preciso de temperatura das células e leve em conta os efeitos da temperatura na capacidade, resistência e eficiência de carregamento. Conhecer o perfil temporário melhorará a precisão.
- Mantenha dados históricos sobre o desvanecimento da capacidade e o aumento da resistência ao longo da vida útil da bateria, gerados a partir de ciclos completos periódicos de carga/descarga. Use isto para corrigir os parâmetros do modelo e, portanto, a precisão do SOH.
- Valide e ajuste os parâmetros do modelo e algoritmos de estimativa por meio de experimentos de laboratório sob diferentes condições. Ter implementações robustas e validadas leva a maior precisão.
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