Lityum batareýasynyň zarýad ýagdaýyna (SOC) baha bermek tehniki taýdan kyn, esasanam batareýa doly zarýad berilmedik ýa-da doly zarýad berilmedik programmalarda. Şeýle programmalar gibrid elektrik ulaglarydyr. Kynçylyk litiý batareýalarynyň gaty tekiz naprýa .eniýe akym aýratynlyklaryndan gelip çykýar. Naprýatageeniýe 70% SOC-dan 20% SOC-a üýtgeýär. Aslynda, temperaturanyň üýtgemegi sebäpli naprýa .eniýe üýtgemegi, zarýad sebäpli naprýa .eniýe üýtgemegine meňzeýär, şonuň üçin SOC naprýa .eniýeden alynjak bolsa, öýjügiň temperaturasy öwezini dolmalydyr.
Anotherene bir kynçylyk, batareýanyň kuwwaty iň pes kuwwatly öýjügiň kuwwaty bilen kesgitlenýär, şonuň üçin SOC öýjügiň terminal naprýa .eniýesine däl-de, iň gowşak öýjügiň terminal naprýa .eniýesine esaslanyp baha berilmeli. Bularyň hemmesi birneme kyn ýaly. Onda näme üçin öýjüge akýan tokyň umumy mukdaryny saklap, tok bilen deňeşdirip bilmeris? Bu koulometrik sanamak diýlip atlandyrylýar we ýeterlik derejede ýönekeý görünýär, ýöne bu usul bilen köp kynçylyklar bar.
Batareýalarajaýyp batareýalar däl. Goýan zatlaryňyzy hiç haçan yzyna gaýtaryp bermeýärler. Zarýad berlende syzýan tok bar, ol temperatura, zarýad derejesi, zarýad ýagdaýy we garramak bilen üýtgeýär.
Batareýanyň kuwwaty, zarýad tizligi bilen çyzykly däl üýtgeýär. Zyňyndy näçe çalt bolsa, kuwwaty şonça pes bolar. 0.5C akymdan 5C akymyna çenli peselme 15% -e çenli bolup biler.
Batareýalar has ýokary temperaturada ep-esli ýokary syzma akymyna eýe. Batareýadaky içki öýjükler daşarky öýjüklerden has gyzgyn hereket edip biler, şonuň üçin öýjügiň batareýadan syzmagy deň bolmaz.
Potensial hem temperaturanyň bir funksiýasydyr. Käbir litiý himiki maddalary beýlekilerden has köp täsir edýär.
Bu deňsizligiň öwezini dolmak üçin batareýanyň içinde öýjük deňagramlylygy ulanylýar. Bu goşmaça syzma toguny batareýanyň daşynda ölçäp bolmaýar.
Öýjügiň ömri we wagtyň geçmegi bilen batareýanyň kuwwaty yzygiderli azalýar.
Häzirki ölçegdäki islendik ownuk ofset birleşdiriler we wagtyň geçmegi bilen SOC-nyň takyklygyna çynlakaý täsir edip, köp sanly bolup biler.
Aboveokardakylaryň hemmesi yzygiderli kalibrleme geçirilmese wagtyň geçmegi bilen takyklygyň peselmegine getirer, ýöne bu diňe batareýa zarýad berlende ýa-da doly diýen ýaly bolup biler. HEV programmalarynda batareýany takmynan 50% zarýadda saklamak iň gowusydyr, şonuň üçin ölçeg takyklygyny ygtybarly düzetmegiň mümkin bolan usuly, wagtal-wagtal batareýany doly zarýadlamakdyr. Arassa elektrik ulaglary yzygiderli doly ýa-da doly diýen ýaly zarýadlanýar, şonuň üçin koulometrik hasaplamalara esaslanýan ölçeg gaty takyk bolup biler, esasanam beýleki batareýa problemalary öwezini dolsa.
Koulometrik hasaplamada gowy takyklygyň açary, giň dinamiki diapazonda gowy tok tapmakdyr.
Toky ölçemegiň adaty usuly biziň üçin awtoulagdyr, ýöne has ýokary (250A +) toklar çekilende bu usullar ýykylýar. Kuwwat sarp edilişi sebäpli awtoulagyň pes garşylygy bolmaly. Pes garşylykly şuntlar pes (50mA) toklary ölçemek üçin amatly däl. Bu derrew iň möhüm soragy döredýär: ölçelmeli iň az we iň ýokary toklar haýsylar? Muňa dinamiki diapazon diýilýär.
100Ahr batareýa kuwwatyny göz öňünde tutsak, kabul ederlikli integrasiýa ýalňyşlygyna takmynan baha beriň.
4 amp ýalňyşlyk bir günde 100% ýalňyşlyk döreder ýa-da 0,4A ýalňyşlyk bir günde 10% ýalňyşlyk döreder.
4 / 7A ýalňyşlygy bir hepdäniň içinde 100% ýalňyşlyk döreder ýa-da 60mA ýalňyşlyk bir hepdäniň içinde 10% ýalňyşlyk döreder.
4 / 28A säwligi bir aýda 100% ýalňyşlyk döreder ýa-da 15mA ýalňyşlyk bir aýda 10% ýalňyşlyk döreder, bu zarýad berilmegi ýa-da doly zarýad sebäpli gaýtadan hasaplanmazdan garaşylýan iň gowy ölçegdir.
Indi toky ölçän awtoulaga seredeliň. 250A üçin 1m ohm awtoulagy beýik tarapda bolar we 62.5W öndürer. Şeýle-de bolsa, 15mA-da diňe 15 mikrowolt öndürer, bu bolsa fon sesinde ýitiriler. Dinamiki diapazon 250A / 15mA = 17,000: 1. 14 bitli A / D öwrüjisi, ses, ofset we süýşmek signalyny hakykatdanam "görüp" bilýän bolsa, 14 bitli A / D öwrüji gerek. Ofsetiň möhüm sebäbi termokupl tarapyndan döredilen naprýa .eniýe we ýer aýlawynyň ofsetidir.
Aslynda, bu dinamiki diapazonda toky ölçäp bilýän datçik ýok. Highokary tok datçikleri çekişden we zarýad beriş mysallaryndan has ýokary toklary ölçemek üçin zerurdyr, pes tok datçikleri bolsa, mysal üçin aksesuarlardan we islendik nol tokdan gelýän toklary ölçemek üçin zerurdyr. Pes tok datçigi hem ýokary toky "görýär", şonuň üçin doýmakdan başga zeper ýetip ýa-da zaýalanyp bilmez. Bu derrew tok tokyny hasaplaýar.
Çözüw
Örän amatly datçikler maşgalasy açyk aýlawly Hall effektli datçiklerdir. Bu enjamlara ýokary toklar zeper ýetmez we Raztec milliamp aralygyndaky toklary bir geçirijiniň üsti bilen ölçäp bilýän datçik diapazonyny döretdi. 100mV / AT geçiriş funksiýasy amaly, şonuň üçin 15mA tok ulanyp boljak 1,5mV öndürer. Iň oňat elýeterli esasy materialy ulanmak bilen, bir milliamp diapazonynda gaty pes remanma hem gazanyp bolar. 100mV / AT-da 25 amperden ýokary doýma bolar. Elbetde pes programmirleme girdejisi has ýokary akymlara mümkinçilik berýär.
Currentokary toklar adaty ýokary tok datçikleri bilen ölçelýär. Bir datçikden beýlekisine geçmek ýönekeý logika talap edýär.
Raztec-iň täze ýadrosyz datçikleri ýokary tok datçikleri üçin ajaýyp saýlawdyr. Bu enjamlar ajaýyp çyzyklylygy, durnuklylygy we nol histerezi hödürleýär. Olar giň mehaniki konfigurasiýalara we häzirki aralyklara aňsatlyk bilen uýgunlaşýarlar. Bu enjamlar ajaýyp öndürijilikli magnit meýdan datçikleriniň täze neslini ulanmak arkaly amaly ýerine ýetirilýär.
Iki datçigiň görnüşi hem zerur ýokary dinamiki tok diapazony bilen signal-ses seslerini dolandyrmak üçin peýdaly bolup galýar.
Şeýle-de bolsa, batareýanyň özi takyk coulomb hasaplaýjy däldigi üçin aşa takyklyk gerek bolmaz. Zarýad bilen zarýadyň arasynda 5% ýalňyşlyk, mundan başga-da gapma-garşylyklar bar bolan batareýalar üçin adatydyr. Şuny göz öňünde tutup, esasy batareýa modelini ulanmak bilen has ýönekeý usul ulanylyp bilner. Model, kuwwat we zarýad / zarýad siklleri bilen üýtgedilip bilinjek kuwwatlylyga garşy zarýad naprýa .eniýesini, zarýad naprýa .eniýesini, zarýad we zarýad aralyklaryny öz içine alyp biler. Tükenmegi we dikeldiş naprýa timeeniýe wagtynyň yzygiderliligini üpjün etmek üçin laýyk ölçenen naprýa timeeniýe wagt yzygiderliligi döredilmeli.
Gowy hilli litiý batareýalarynyň ep-esli artykmaçlygy, ýokary çykaryş tizliginde gaty az kuwwatyny ýitirmegidir. Bu fakt hasaplamalary aňsatlaşdyrýar. Şeýle hem syzdyryjy tok gaty pes. Ulgamyň syzmagy has ýokary bolup biler.
Bu usul, koulomb sanamagyň zerurlygy bolmazdan, degişli parametrleri kesgitlänsoň, hakyky galan kuwwatyň birnäçe göterim nokadynda zarýad derejesini kesgitlemäge mümkinçilik berýär. Batareýa coulomb hasaplaýjysyna öwrülýär.
Häzirki datçigiň içindäki säwlik çeşmeleri
Aboveokarda belläp geçişimiz ýaly, ofset ýalňyşlygy koulometrik sanamak üçin möhümdir we datçigiň ofsetini nol häzirki şertlerde kalibrlemek üçin SOC monitorynda üpjün edilmelidir. Bu, adatça diňe zawod gurmak wagtynda mümkindir. Şeýle-de bolsa, nol toky kesgitleýän we şonuň üçin ofsetiň awtomatiki gaýtadan işlenmegine mümkinçilik berýän ulgamlar bolup biler. Bu ideal ýagdaý, sebäbi drift ýerleşdirilip bilner.
Gynansagam, ähli datçik tehnologiýalary termiki ofset driftini öndürýär we häzirki datçikler hem muňa ýol bermeýär. Munuň möhüm bir hilidigini indi görüp bileris. “Raztec” -de hil komponentlerini we seresaply dizaýny ulanmak bilen, <0.25mA / K aralyk aralygy bilen termiki taýdan durnukly tok datçiklerini döretdik. 20K temperaturanyň üýtgemegi üçin bu iň ýokary 5mA ýalňyşlyk döredip biler.
Magnit zynjyry öz içine alýan häzirki datçiklerde ýalňyşlygyň başga bir umumy çeşmesi, magnitiň döremeginden döreýän histerezi ýalňyşlygydyr. Bu köplenç 400mA çenli bolýar, bu şeýle datçikleri batareýany gözegçilik etmek üçin ýaramsyz edýär. Iň oňat magnit materialyny saýlamak bilen, Raztec bu hili 20mA çenli peseltdi we wagtyň geçmegi bilen bu ýalňyşlyk azaldy. Az ýalňyşlyk talap edilse, demagnetizasiýa mümkin, ýöne ep-esli çylşyrymlylyk goşýar.
Has kiçi ýalňyşlyk, geçiriş funksiýasynyň temperatura bilen kalibrlemesiniň süýşmegi, ýöne köpçülik datçikleri üçin bu täsir öýjügiň işleýşiniň temperatura bilen üýtgemeginden has kiçi.
SOC-ny bahalandyrmagyň iň oňat usuly, durnuksyz ýük naprýa .eniýesi, IXR bilen öwezini dolýan öýjük naprýa .eniýesi, koulometrik sanlar we parametrleriň temperatura öwezini dolmak ýaly usullaryň utgaşmasyny ulanmakdyr. Mysal üçin, ýük götermeýän ýa-da pes ýükli batareýa naprýa .eniýesini SOC-a baha bermek bilen uzak möhletli integrasiýa ýalňyşlyklaryna üns berilmez.
Iş wagty: Awgust-09-2022