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移动机器人电量显示(SOC)极度跳变,不准确是什么原因?

发布日期:2024 / 02 / 21

在移动机器人的日常使用中,电量准确性是一个非常重要的指标。然而,很多用户都会发现,移动机器人的 SOC(State of Charge,荷电状态)电量显示并不总是准确的。甚至,导致SOC跳变严重导致故障停机。影响电量显示不准确的主要原因是SOC的计算方式和电芯质量导致的。

  • 常见的获取电池 SOC 的方式:

1.电池管理系统(BMS):BMS 是一种专门用于监测和管理电池的系统。它可以通过测量电池的电压、电流和温度等参数,使用特定的算法来计算 SOC。BMS 还可以考虑电池的特性和历史数据,以提供更准确的 SOC 估计。
2. 开路电压测量:在电池静置一段时间后,测量电池的开路电压。通过将测量的开路电压与电池的特性曲线进行比较,可以估算出 SOC。然而,这种方法对于动态工况下的电池不太适用。
3. 安培积分法:通过对电池电流进行积分来计算电荷量。该方法需要准确测量电池的充电和放电电流,并考虑时间因素。然而,安培积分法可能受到电流测量误差和自放电等因素的影响。

4. 卡尔曼滤波:卡尔曼滤波是一种常用的状态估计方法,可以结合电池的模型和测量数据来估计 SOC。它可以考虑测量噪声和系统噪声,以提供更精确的 SOC 估计。
5. 神经网络和机器学习:利用神经网络或其他机器学习算法,通过对大量电池数据的训练,来预测电池的 SOC。这种方法可以利用电池的历史数据和特征,对不同工况下的 SOC 进行估计。

6. 内阻测量:电池的内阻与 SOC 之间存在一定的关系。通过测量电池的内阻,可以间接估计电池的 SOC。然而,内阻测量方法可能受到电池温度和使用寿命等因素的影响。

      需要注意的是,不同的 SOC 获取方法可能具有不同的精度和适用范围。在实际应用中,通常会综合使用多种方法来提高 SOC 估计的准确性。

  • 电芯质量导致SOC不准确:

1. 电芯一致性:如果电芯之间存在质量差异,例如容量、内阻或自放电率的不同,这可能导致电池组中各个电芯的 SOC 不一致。SOC 计算通常基于整个电池组,但质量差异可能使个别电芯的 SOC 估计不准确。

2. 容量衰减:电芯质量较差可能导致容量衰减更快,这会使 SOC 估计出现偏差。如果电芯的容量下降,即使电池组已经放电,但 SOC 指示可能仍然显示较高的电量。

3. 内阻变化:电芯质量问题可能引起内阻的增加。内阻增加会导致电池在充电和放电过程中的能量损耗增加,进而影响 SOC 的准确性。

4. 温度敏感性:某些电芯可能对温度更敏感,而温度会影响电芯的性能和 SOC 计算。如果电芯质量不佳,温度变化可能导致 SOC 计算的误差更大。

5. 数据采集误差:电芯质量差可能导致与 SOC 相关的数据采集不准确,例如电压、电流或温度等。不准确的数据会影响 SOC 算法的精度。

      为了提高 SOC 准确性,需要选择质量可靠的电芯,并采取适当的电池管理系统来监测和校正电芯的状态。此外,精确的 SOC 算法和校准过程也有助于减少误差。电芯质量的稳定性和一致性对于确保 SOC 估计的准确性至关重要,这对于电池的性能、寿命和安全性都具有重要意义。

  • 为了提高 SOC 电量的准确性,我们可以采取以下措施:

1.选用知名品牌高质量A品的电芯,要求电池商从厂家直采,禁止从贸易商拿货,从而保障货品的质量,并要求电芯100%进行分容配组(同台设备分容)。

2.提高电池管理系统电流识别的精确程度,确保它们能够准确地获取电池的消耗或补充的电能参数,优化电池管理系统的算法,提高其精度和准确性。

3. 定期对电池满充进行校准或分级校准,以确保电池管理系统能够准确地估算电池的容量。

      金源环宇专注移机器人行业各种场景做锂电池定制开发,选用乘用汽车级 A品电芯作为电源,电芯供应链可追溯,从而保障品质和服务,该公司从事电池行业18年,企业愿景:成为中国第一的机器人动力电源系统集成商 。  
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