¿Cómo estimar el SOC de la batería de ión de litio?

La pregunta surgió de un malentendido, pero tal vez sea útil dejarlo aquí. El significado de "capacidad de la batería" no es "energía almacenada en la batería", sino "capacidad de descarga útil", es decir, la energía eléctrica que se puede suministrar después de las pérdidas de descarga de la carga y . p.ej. si la capacidad de la batería es de 13.2kWh, la batería en realidad almacena más energía química que esta (aunque no sabemos exactamente cuánto), pero podemos entregar 13.2kWh.

Por lo tanto, el modelo puede usar el supuesto simplificador de que todas las pérdidas se encuentran en el ciclo de carga ( n (cargo) = n (ciclo) = 89% y n (descarga) = 100 % ). Entonces no necesitamos saber la energía real almacenada, solo la energía útil de entrega.

por ejemplo, si el SOC es del 80%, la energía útil de almacenamiento almacenada es 0.8 * 13.2kWh = 10.56kWh y la cantidad de energía adicional que puedo enviar a la batería es 20% * capacidad nominal / n (ciclo) = 0.2 * 13.2kWh / 0.89 = 2.97kWh.

Gracias a @mkeith por ayudarme a resolver esto.

No está del todo claro a qué te refieres. Lo que DEBE hacer si su modelo es lo suficientemente detallado es medir periódicamente la corriente de la batería y la suma durante la carga y descarga para mantener un registro de Amp-horas. Las horas-amperio de carga y las horas-amperios de descarga son muy similares (eficiencia Coulombic muy alta). La pérdida de energía debido a la carga y descarga se debe principalmente a las diferencias de voltaje. La tensión durante la descarga es más baja que la tensión durante la carga, por lo que aunque la carga acumulada es la misma, la energía no lo es.

Las cifras que está citando pueden incluir pérdidas del convertidor CC-CC o pérdidas del inversor. Es difícil decir de su pregunta. Pero si la eficiencia de ida y vuelta de la batería en sí es del 89%, probablemente se deba completamente a la diferencia de voltaje. Realmente no veo cómo se puede distribuir entre carga y descarga, ni tampoco veo por qué sería necesario distribuirlo de esa manera. Tal vez sería más claro si proporcionara más detalles sobre su modelo. Quizás su modelo de batería podría usar una batería ideal con una pequeña resistencia en serie.

Las baterías de litio tienen una eficiencia de carga de alrededor del 99% (¿no?). Por lo tanto, el resto de las ineficiencias serán del controlador de carga (que es esencialmente un convertidor de CC a CC con un hardware de control diferente).

La regla de oro que me gusta usar para DC es el 85% para un nivel bajo razonable (hay algunos que son peores que esto) y el 95% para el extremo alto. En condiciones de baja corriente, la eficiencia es mucho peor, pero estamos cargando una batería, por lo que la corriente es alta.

Entonces, si tomamos el 90% en un 99%, obtenemos un 0,891 o un 89% para cargar la carga en la batería, para sacarlo, yo eliminaría otro 80%. Entonces, 89% por 80% es 0.71 o 71% para un número no detallado.

Esto es solo para DC a DC, si necesita convertir a AC, entonces los números podrían ser más bajos. Una vez que comiences a diseñar el sistema, puedes ingresar números reales de eficiencia.

  

La batería es altamente eficiente. Li-ion tiene 99 por ciento de carga   La eficiencia, y la pérdida de descarga es pequeña. En comparación, la energía   la eficiencia de la celda de combustible es de 20 a 60 por ciento, y el ICE es de 25 a   30 por ciento. A una velocidad y temperatura óptimas de admisión de aire, el GE90-115   En el Boeing 777, el avión de pasajeros logra una eficiencia del 37 por ciento. los   La eficiencia de carga de una batería está conectada con la capacidad de aceptar   cargar. (Ver BU-808b: ¿Qué causa la muerte de Li-ion? Bajo Coulombinc   Eficiencia.)
  Fuente: enlace

A la capacidad de la batería en vatios-hora:

  

Si no está seguro de si necesita la capacidad en WH o simplemente AH bien ah   es fácil de encontrar simplemente encontrando la capacidad que se relaciona con la   Tensión de corte que desea en la curva de descarga.

     

Si quiere WH aunque: si decimos que el rango de voltaje es 4.1 a 3.1,   y la capacidad es 3.2ah bueno, entonces se obtiene un rectángulo con una   triángulo encima de él que puede encontrar el área de y conocer su vatio   Horas WH = (3.2 * 3.1) + 1/2 (3.2 * (4.1-3.1))

Entonces, después de calcular el tamaño de la batería en vatios, multiplíquelo por la eficiencia para encontrar la capacidad total en vatios.