Derivación de la fórmula

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Este es el método para calcular el estado de carga (SOC) de la batería de plomo ácido del vehículo de 12V. Basado en la fórmula para la fórmula de capacidad de la batería (C)

$$ C = (\ text {Current}) \ cdot (\ text {Time of Discharge}) $$

y mi aproximación es que bajo condiciones de carga (incluso 1 amperio) si el voltaje de la batería alcanza 10.5, el SOC es 0%.

Entonces, si el voltaje actual de la batería es \ $ V_1 \ $ y al aplicar una carga de decir \ $ I_1 \ $, el voltaje ha caído a \ $ V_2 \ $ y el SOC actual es \ $ \ text {SOC } _ {\ text {present}} \ $. Entonces la fórmula para el nuevo SOC es

$$ \ text {SOC} _ {\ text {nuevo}} = (V_1 - V_2) \ cdot \ dfrac {\ text {SOC} _ {\ text {present}}} {V_1 - 10.5} $$

Esta es la ecuación final que obtuve después de los cálculos intermedios. Pero mi principal preocupación es cuando el arranque del vehículo, el voltaje cae a veces por debajo de 10.5 y, por lo tanto, mi SOC es 0%, de hecho, es inferior al 0%, lo que no es práctico y vuelve al SOC normal después de que el vehículo arranca.

Entonces, mi pregunta es ¿puedo omitir esa condición y aún decir que la fórmula es válida? Si es necesario puedo mostrar los cálculos intermedios. Para simplificar, hice muchas aproximaciones, como descartar la ecuación de peukart, los efectos de la temperatura que de hecho se reflejarán en el voltaje es mi suposición.

    
pregunta rajesh

2 respuestas

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Entonces tu fórmula no funciona en todos los casos. Puede cambiar su fórmula a una fórmula condicional como esta:

\ $ y = \ left \ {\ begin {matrix} \ text {(su fórmula)} & , & \ text {if} arranque = 0 \\ \ text {desconocido} & , & \ text {de lo contrario} \ end {matrix} \ right. \ $

El rango (conjunto de salidas posibles) de esta fórmula ya no es solo números reales, sino números reales más "desconocido". Lo que sea que use esta fórmula tendrá que dar cuenta de esto. Por ejemplo, si promedia los valores, simplemente puede ignorar los valores "desconocidos" a menos que se acumule un cierto número de ellos. Suponiendo que el caso de "arranque" es de corta duración, la salida promediada / filtrada resultante puede ser aceptable.

Otra opción sería hacer que la fórmula dependa explícitamente del tiempo. Por ejemplo, si sabe que el arranque siempre dura menos de 5 segundos y reduce el estado de carga en un 2%:

\ $ y (t) = \ left \ {\ begin {matrix} \ text {(su fórmula)} & , & \ text {if} arranque = 0 \\ y (t-5 \ texto {segundos}) - 0.02 & , & \ text {de lo contrario} \ end {matrix} \ right. \ $

Puedes seguir agregando más condiciones. Quizás la reducción del 2% anterior solo se aplica por encima del 50% y por debajo de la reducción del 1%. Tendrá que medir y refinar hasta que su modelo coincida con la realidad lo suficientemente bien para sus propósitos.

    
respondido por el Justin
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Su fórmula sufre de varios defectos graves.

  1. No tiene en cuenta la caída de voltaje debido a la corriente que fluye a través de la resistencia interna de la batería.

Incluso una carga pequeña puede causar una caída de voltaje significativa. La carga superficial en las placas solo mantiene baja la resistencia interna por un corto tiempo. Cuando se extrae corriente continuamente, la resistencia aumenta a medida que los iones se mueven a través del electrolito a granel, por lo que la tensión disminuye aún más.

  1. Usted asume que el voltaje cae linealmente cuando la batería se agota.

En realidad, el voltaje de salida de una batería de plomo-ácido cae lentamente sobre la mayor parte de la descarga, luego aumenta drásticamente hacia el final. Por lo tanto, su fórmula encontrará el punto en el que se vuelve "plana", pero no determinará con precisión el SOC en los puntos intermedios.

  1. La capacidad se reduce a mayor corriente. Una batería que suministra 60Ah a 3A (tasa de descarga de '20 horas ') solo puede obtener 30Ah a 60A (tasa de' 1 hora ').

Teniendo en cuenta la curva de voltaje no lineal, la variación con el consumo de corriente y la reducción de capacidad a alta corriente, su fórmula es casi inútil. Para obtener un resultado más preciso, debe medir (o al menos estimar) el consumo actual. Con la corriente de voltaje y medida simultáneamente, debería poder desarrollar una fórmula que proporcione cifras significativas de SOC a lo largo del ciclo de descarga.

    
respondido por el Bruce Abbott

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