batteristatusuppskattning

Batteristatusuppskattning är processen att uppskatta den aktuella statusen hos ett batteri, inklusive återstående kapacitet och hälsa, i realtid eller nära realtid, baserat på mätningar och modeller. Den används främst i batterihanteringssystem (BMS) i elfordon, energilagringssystem och elektroniska enheter för att förbättra prestanda, säkerhet och livslängd.

Viktiga mått är SOC, SOH och SOP, samt beräknad resttid. SOC anger hur mycket energi som finns i batteriet i relation till dess totala kapacitet; SOH beskriver förmågan att leverera nominell kapacitet jämfört med ett nytt batteri; SOP handlar om batteriets förmåga att leverera effekt. Estimering möjliggör prognoser av uthållighet och underhållsbehov.

Metoderna för batteristatusuppskattning är modellbaserade och data-drivna. Modellbaserade inkluderar ekvivalenskretsmodell (ECM) eller elektro-kemiska/termiska modeller. Filterbaserade metoder såsom Kalman-filter (EKF, UKF) och partikel-filter används för att hantera osäkerheter. Coulomb-räknare används också. Data-drivna metoder utnyttjar maskininlärning eller statistiska modeller baserade på historiska data.

Indata som används inkluderar spänning, ström, temperatur, inre impedans och ibland termisk status.

Utmaningar innefattar åldring, temperaturvariationer, cell- och modulvariationer, sensorfel och osäkerheter i modellantaganden. Robusthet över olika driftsregimer är viktig.

Tillämpningar finns inom elbilar, stationär energilagring och bärbara enheter. Följden av effektiv batteristatusuppskattning är bättre laddningsplanering, längre livslängd, ökad säkerhet och mer tillförlitlig prognos av kvarvarande drifttid.