SOC ગણતરી પદ્ધતિઓ

SOC શું છે?

બેટરીની ચાર્જ સ્થિતિ (SOC) એ કુલ ચાર્જ ક્ષમતા સાથે ઉપલબ્ધ વર્તમાન ચાર્જનો ગુણોત્તર છે, જે સામાન્ય રીતે ટકાવારી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. SOC ની ચોક્કસ ગણતરી કરવી એ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS)કારણ કે તે બાકીની ઉર્જા નક્કી કરવામાં, બેટરી વપરાશનું સંચાલન કરવામાં અનેચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરો, આમ બેટરીનું આયુષ્ય વધે છે.

SOC ની ગણતરી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ વર્તમાન સંકલન પદ્ધતિ અને ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ પદ્ધતિ છે. બંનેના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે, અને દરેક ચોક્કસ ભૂલો રજૂ કરે છે. તેથી, વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં, ચોકસાઈ સુધારવા માટે આ પદ્ધતિઓ ઘણીવાર જોડવામાં આવે છે.

 

૧. વર્તમાન એકીકરણ પદ્ધતિ

વર્તમાન સંકલન પદ્ધતિ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહોને એકીકૃત કરીને SOC ની ગણતરી કરે છે. તેનો ફાયદો તેની સરળતામાં રહેલો છે, તેને કેલિબ્રેશનની જરૂર નથી. પગલાં નીચે મુજબ છે:

1. ચાર્જિંગ અથવા ડિસ્ચાર્જિંગની શરૂઆતમાં SOC રેકોર્ડ કરો.
2. ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ દરમિયાન પ્રવાહ માપો.
3. ચાર્જમાં ફેરફાર શોધવા માટે વર્તમાનને એકીકૃત કરો.
4. પ્રારંભિક SOC અને ચાર્જ ફેરફારનો ઉપયોગ કરીને વર્તમાન SOC ની ગણતરી કરો.

સૂત્ર છે:

SOC=પ્રારંભિક SOC+Q∫(I⋅dt)​

ક્યાંI એ વર્તમાન છે, Q એ બેટરી ક્ષમતા છે, અને dt એ સમય અંતરાલ છે.

એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે આંતરિક પ્રતિકાર અને અન્ય પરિબળોને કારણે, વર્તમાન એકીકરણ પદ્ધતિમાં ભૂલની ડિગ્રી છે. વધુમાં, વધુ સચોટ પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગનો લાંબો સમય જરૂરી છે.

 

2. ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ પદ્ધતિ

ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ (OCV) પદ્ધતિ જ્યારે કોઈ લોડ ન હોય ત્યારે બેટરીના વોલ્ટેજને માપીને SOC ની ગણતરી કરે છે. તેની સરળતા તેનો મુખ્ય ફાયદો છે કારણ કે તેને વર્તમાન માપનની જરૂર નથી. પગલાંઓ છે:

1. બેટરી મોડેલ અને ઉત્પાદક ડેટાના આધારે SOC અને OCV વચ્ચેનો સંબંધ સ્થાપિત કરો.
2. બેટરીનો OCV માપો.
3. SOC-OCV સંબંધનો ઉપયોગ કરીને SOC ની ગણતરી કરો.

નોંધ કરો કે SOC-OCV વળાંક બેટરીના ઉપયોગ અને આયુષ્ય સાથે બદલાય છે, ચોકસાઈ જાળવવા માટે સમયાંતરે માપાંકનની જરૂર પડે છે. આંતરિક પ્રતિકાર પણ આ પદ્ધતિને અસર કરે છે, અને ઉચ્ચ ડિસ્ચાર્જ સ્થિતિમાં ભૂલો વધુ નોંધપાત્ર હોય છે.

 

3. વર્તમાન એકીકરણ અને OCV પદ્ધતિઓનું સંયોજન

ચોકસાઈ સુધારવા માટે, વર્તમાન સંકલન અને OCV પદ્ધતિઓને ઘણીવાર જોડવામાં આવે છે. આ અભિગમ માટેના પગલાં આ પ્રમાણે છે:

1. SOC1 મેળવીને ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગને ટ્રેક કરવા માટે વર્તમાન એકીકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરો.
2. OCV માપો અને SOC-OCV સંબંધનો ઉપયોગ કરીને SOC2 ની ગણતરી કરો.
3. અંતિમ SOC મેળવવા માટે SOC1 અને SOC2 ને ભેગા કરો.

સૂત્ર છે:

SOC=k1⋅SOC1+k2⋅SOC2

ક્યાંk1 અને k2 એ વજન ગુણાંક છે જેનો સરવાળો 1 થાય છે. ગુણાંકની પસંદગી બેટરી વપરાશ, પરીક્ષણ સમય અને ચોકસાઈ પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે, લાંબા ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ પરીક્ષણો માટે k1 મોટું હોય છે, અને વધુ ચોક્કસ OCV માપન માટે k2 મોટું હોય છે.

પદ્ધતિઓનું સંયોજન કરતી વખતે ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે માપાંકન અને સુધારણા જરૂરી છે, કારણ કે આંતરિક પ્રતિકાર અને તાપમાન પણ પરિણામોને અસર કરે છે.

 

નિષ્કર્ષ

વર્તમાન સંકલન પદ્ધતિ અને OCV પદ્ધતિ એ SOC ગણતરી માટે પ્રાથમિક તકનીકો છે, દરેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. બંને પદ્ધતિઓનું સંયોજન ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતામાં વધારો કરી શકે છે. જોકે, ચોક્કસ SOC નિર્ધારણ માટે કેલિબ્રેશન અને સુધારણા આવશ્યક છે.