Conception du contrôle de systèmes d'électronique de puissance avec Simulink

État de charge de batterie

Estimer l'état de charge de batteries avec Simulink

L'état de charge (SoC) est une mesure relative de la quantité d'énergie stockée dans une batterie, définie comme étant le ratio entre la charge pouvant être extraite de la cellule à un certain moment et la capacité totale. L'estimation précise de l'état de charge est importante car les systèmes de gestion de batteries (BMS) utilisent le SoC estimé pour informer l'utilisateur de l'utilisation restante avant la prochaine recharge, pour garder la batterie dans le cadre de fonctionnement sûr, pour implémenter des stratégies de contrôle et enfin pour prolonger la vie de la batterie.

Les approches traditionnelles pour l'estimation de l'état de charge, telles que la mesure de la tension en circuit ouvert (OCV) et l'intégration de courant (comptage de coulomb), peuvent être raisonnablement précises pour les chimies de cellules avec une variation importante de l'OCV sur la plage d'état de charge, aussi longtemps que la mesure de courant est précise. Cependant, l'estimation de l'état de charge des chimies de batteries qui présentent une signature de décharge OCV/SoC plate, telles que les batteries lithium fer phosphate (LFP), reste un défi. Les filtres de Kalman sont une approche alternative prometteuse qui contourne ces défis au moyen d'un effort de calcul légèrement plus important. Ces observateurs comprennent un modèle de batterie non linéaire qui utilise le courant et la tension mesurée dans la cellule en entrées ainsi qu'un algorithme récursif qui calcule les états internes du système, notamment l'état de charge.

Avec Simulink, vous pouvez :

  • utiliser des techniques d'estimation telles que les méthodes de filtre de Kalman et de filtre de Kalman étendu
  • utiliser des exemples de référence pour concevoir vos propres observateurs d'état de charge
  • créer des modèles de batteries précis pour vérifier les performances de votre algorithme d'état de charge en simulation
  • utiliser l'état de charge estimé pour développer des algorithmes de BMS (par ex., pour contrôler le profil de charge et surveiller le déséquilibre)

Estimation de l'état de charge de batteries à l'aide de filtres de Kalman « unscented » dans Simulink.

Développer un système de gestion de batteries (BMS) avec Simulink

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