バッテリーの充電状態

Simulink でバッテリーの充電状態を推定

充電状態 (SOC) は、特定の時点でのセルから抽出できる充電量と総容量の比率により定義される、バッテリーに貯蔵されたエネルギー量の相対尺度になります。バッテリー管理システム (BMS) は、SOC 推定を使用して、次の再充電までに予期される使用者に伝え、バッテリーを安全な作動状態に保ち、制御戦略を実装し、最終的には電池寿命を向上するため、正確な充電状態の推定は重要になります。

開回路電圧 (OCV) 計測や電流統合 (クーロン カウンティング) など、充電状態推定の古典的なアプローチは、SOC 範囲すべての大きな OCV 変動を持つセルの化学的性質では、電流の計測が正確であるかぎり、相応に正確になります。しかし、リン酸鉄リチウムイオン バッテリー (LFP) など平坦な OCV-SOC 放電シグネチャを持つセルの化学的性質では、充電状態の推定は困難になります。カルマンフィルターは、少しの演算量の増加で困難を回避する、確実な代替アプローチになります。そのようなオブザーバーは標準的には、充電状態などのシステムの内部状態を計算する再帰的アルゴリズムに加え、セルで計算された電流と電圧を入力として使用する、非線形バッテリーモデルを含みます。

Simulink® では、次のような作業が可能です。

  • カルマンフィルターや拡張カルマンフィルターなどの内蔵推定手法の使用
  • リファレンスサンプルを使用して充電状態オブザーバーを設計
  • 正確なバッテリーモデルを作成して、シミュレーションで充電状態アルゴリズムの性能を検証
  • 充電状態の推定を使用して BMS アルゴリズムを開発 (たとえば、充電プロファイルの制御や不均衡の監視)

Simulink のアンセンテッド カルマンフィルターを使用してバッテリーの充電状態を推定

Simulink を使用したバッテリー管理システムの開発

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